Springen naar inhoud

Kinetische energie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Erik Leppen

    Erik Leppen


  • >250 berichten
  • 367 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2011 - 20:28

Van de middelbare school meen ik mij te herinneren dat kinetische energie (bewegingsenergie) uitgedrukt kon worden als Ek = 1/2 m v2 met m de massa en v de snelheid. En hier heb ik een vraag over.

Stel, twee wagons met dezelfde massa M zijn aan elkaar gekoppeld en rijden gezamenlijk over een rechte spoorbaan met een constante snelheid V. Tussen de wagons bevindt zich een hydraulische cilinder. Op een gegeven moment worden de wagons losgekoppeld en in de cilinder wordt een druk opgebouwd waardoor deze de wagons uit elkaar duwt. De achterste wagon gaat dus langzamer rijden en de voorste sneller. De kracht van de duw is precies zodanig dat de achterste wagon komt stil te staan. Wat is dan de snelheid van de voorste wagon? Wrijving mag worden verwaarloosd.

Mijn uitwerking: de totale massa vr de scheiding is 2 M en de totale snelheid is V. Dus de totale energie is 1/2 2M V2 = M V2.

Dan moet n de scheiding de totale energie ook M V2 zijn. De stilstaande wagon heeft kinetische energie 0, dus de andere moet kinetische energie M V2 hebben. Maar zijn kinetische energie is 1/2 M v2 (met v de snelheid). Delen door 1/2 M geeft 2 V2 = v2. Dus v = wortel(2) * V.

Dus als twee wagons rijden met bijvoorbeeld 10 km/h voor de scheiding, dan rijdt na de scheiding de voorste met 10 wortel(2) is ongeveer 14,14 km/h verder. Klopt dit? Dit wil ik even weten voor mijn volgende vraag (dus wacht nog even met denken, dit is huiswerk, want dat is het niet ;) ).

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 februari 2011 - 13:01

Dus als twee wagons rijden met bijvoorbeeld 10 km/h voor de scheiding, dan rijdt na de scheiding de voorste met 10 wortel(2) is ongeveer 14,14 km/h verder. Klopt dit?

Neen, dit klopt niet. Je hydraulische pomp voegt energie toe aan het systeem. Je kan dit dus niet oplossen door de wet van behoud van energie te gebruiken, er is geen behoud van energie.

Je kunt wel de wet van behoud van impuls toepassen. Het systeem van beide wagons beweegt voor het loskoppelen met een impuls van 2MV, dus moet die na het loskoppelen hetzelfde blijven. (Impuls kan namelijk enkel veranderen als er een externe kracht inwerkt op het systeem.) Aangezien de achterste wagon stilstaat, rijdt de voorste wagon weg met 20km/h zodat die impuls hetzelfde blijft.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

Erik Leppen

    Erik Leppen


  • >250 berichten
  • 367 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2011 - 18:04

Je verklaring klinkt mij ook als geheel logisch. Waarom denk ik daar niet aan... In elk geval bedankt ;)

Gelukkig was mijn bewering onjuist en komt er precies 20 uit, want wat ik er uit wilde concluderen was in strijd met relativiteit :P





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures