[scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Stef

We kregen voor fysica (weet dus niet goed of het hier wel past) enkele oefeningen opgegeven in verband met de wet van behoud van energie.

1) Op een hoogte van 3,00 m heeft een verticaal vallend voorwerp, met een massa van 0,200 kg, een snelheid van 12,0 m/s. Dit voorwerp botst op een horizontale vloer en bereikt daarna een hoogte van 1,50 m. Verwaarloos de luchtweerstand. Hoeveel energie is er in vervormingsarbeid en warmte omgezet bij de botsing met de vloer ?

a 0,0 J

b 14,3 J

c 17,4 J

d 20,3 J

Ik kom antwoord a uit. Ik heb eerst Ek,b - Ek,a uitgerekend, de uitkomst die ik hierbij uitkom is 5,90 J. (berekend met formule van Torricelli)

Daarna heb ik Ep,a - Ep,b gedaan, hierbij kom ik als uitkomst 5,89 J uit. (want Ep,b = 0 omdat de hoogte 0 is)

Deze heb ik van elkaar afgetrokken (weet niet waarom) en de enige uitkomst die zo kan is a; 0,0 J.

Klopt deze oefening ? Zoniet, hoe moet ik het dan wel doen ?

2) Een slee met een totale massa van 100 kg glijdt langs een 45,0 m hoge helling omlaag. Hierbij verliest de slee 50% van haar mechanische energie door de wrijving met de bodem. Bereken de grootte van de snelheid aan de voet van de helling.

Hoe groot is tijdens het glijden de gemiddelde wrijvingskracht als je weet dat de helling 150 m lang is ? Houd geen rekening met de luchtweerstand.

Bij deze oefening heb ik eerst de formule van Torricelli gebruikt.

(v,b)_{2_{= (v,a)_{2_{+ 2 . g . delta h

Maar ik weet v,a niet.

Het 2de deel van deze oefening lukt me zeker niet.

Kan iemand me hierbij wat hints geven ?

Hopelijk kan iemand me helpen, zou heel tof zijn!

Alvast bedankt,

Stef}}}}

rwwh

1) ik krijg het idee dat je voor a de beginsituatie en voor b de botsing met de grond neemt? Probeer het eens met b=de stilstaande bal op h=1.5m. Op de grond is er nog een energieterm die je niet meegeteld hebt: de elastische vervorming van de bal.

2) ik neem aan dat de beginsnelheid 0 is, anders lijkt me dit een onmogelijke opgave. denk voor het tweede deel aan het produkt F.s

Stef

Het antwoord van vraag 1 is 17,4 J. Dit omdat E₁ (energie van de bal op 3,00 m) 20,3 J is en E₂ (energie van de bal op 1,50 m na botsting met de grond) 2,94 J.

E₁ = E_vervorming + E₂

E_vervorming = 17,4 J

Bij vraag 2 heb je, indien de beginsnelheid is 0, als oplossing 29,7 m/s. Dit klopt niet aangezien achteraan in ons boek de oplossingen staan, en deze is 21,0 m/s.

Voor het 2de deel is dit 147 N.

Stef

Als het eerste antwoord van vraag 2 inderdaad 21,0 m/s is dan klopt het dat F_w 147 N is.

W = F_w . delta x

F_w = W / delta x

F_w = (mv_{2_{) / (2.delta x)

F_w = (100.21,0_{2_{)/(2.150)

F_w = 147 N}}}}

rwwh

Bij vraag 2 heb je, indien de beginsnelheid is 0, als oplossing 29,7 m/s.

Heb je dan al rekening gehouden met de wrijving?

Stef

Stef schreef: Bij vraag 2 heb je, indien de beginsnelheid is 0, als oplossing 29,7 m/s.
Heb je dan al rekening gehouden met de wrijving?

In het eerste deel van de oefening moet je daarmee geen rekening houden.

Het is alleszins iets met de 50% mechanische energie (=E_p?) die de slee verliest.

rwwh

Stef schreef: In het eerste deel van de oefening moet je daarmee geen rekening houden.

Het is alleszins iets met de 50% mechanische energie (=E_p?) die de slee verliest.

maarrrrrr.... dat is toch de wrijving? Je moet E-kinetisch even met 0.5 vermenigvuldigen, dan kom je heel erg in de buurt van die 21!

Stef

Ik heb ondertussen de oplossing.

Je moest eerst de energie bovenaan de helling berekenen (=Ep want Ek=0), dit is dan 4,41*10^4 J.

Beneden de helling heb je alleen Ek en die Ek is 2,20*10^4 J. (50% van Ep boven)

2,20*10^4 J = (100 kg . v_{2_{) / 2

v = 21,0 m/s

Iedereen bedankt voor de antwoorden. Het heeft me geholpen.}}

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

[scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie

Re: [scheikunde] Oefeningen op behoud van energie