[natuurkunde] snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 581
snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
hallo.
ik heb de volgende opgave waar ik niet uitkom.
een kogel met een massa van 3 kg valt van een 100 meter hoge toren, bereken de snelheid waarmee de kogel de aarde raakt.
(uitgaande van een valversnelling van 9.81 m/s^2)..
ik heb geen idee welke formule ik zou kunnen gebruiken om dit op te lossen...
ik heb de volgende opgave waar ik niet uitkom.
een kogel met een massa van 3 kg valt van een 100 meter hoge toren, bereken de snelheid waarmee de kogel de aarde raakt.
(uitgaande van een valversnelling van 9.81 m/s^2)..
ik heb geen idee welke formule ik zou kunnen gebruiken om dit op te lossen...
- Berichten: 2.609
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
Ken je de formules van potentiële en kinetische energie?
Hoeveel potentiële energie heeft de kogel in de beginpositie bovenaan de toren en in rust? Hoeveel kinetische energie?
Hoe zit het onderaan de toren (op de grond)?
Ga ervan uit dat er geen energie verloren gaat.
Hoeveel potentiële energie heeft de kogel in de beginpositie bovenaan de toren en in rust? Hoeveel kinetische energie?
Hoe zit het onderaan de toren (op de grond)?
Ga ervan uit dat er geen energie verloren gaat.
-
- Berichten: 581
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
de formule voor de versnelde beweging is als ik het goed heb : v = v0 + at.
dat wordt dan in dit geval: v = 0 + 9.81t.
dan heb ik in dit geval toch 2 onbekenden...
dat wordt dan in dit geval: v = 0 + 9.81t.
dan heb ik in dit geval toch 2 onbekenden...
- Berichten: 2.609
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
Sorry, ik had net mijn vorig bericht bewerkt.
Je kan het sneller via de energie doen zoals ik hierboven zei. Weet je hoe?
Via de versnelde beweging geraak je er in 2 stappen:
Je formule voor de snelheid is correct, het tijdstip waarop de kogel de grond raakt kan je berekenen via:
Je kan het sneller via de energie doen zoals ik hierboven zei. Weet je hoe?
Via de versnelde beweging geraak je er in 2 stappen:
Je formule voor de snelheid is correct, het tijdstip waarop de kogel de grond raakt kan je berekenen via:
\(x = \frac{1}{2}at^2 + v_0t + x_0\)
de kogel vertrekt in rust en je weet dat er 100 meter afgelegd wordt aan 9.81m/s².-
- Berichten: 581
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
\(x = \frac{1}{2}at^2 + v_0t + x_0\)
is x hier het aantal seconden waarna de kogel de grond raakt?
en wat is die t dan?
ik heb nog nooit met deze formule gewerkt dus ik weet even niet wat wat is...
- Berichten: 2.609
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
x is afgelegde weg, x0 het beginpunt
t is de tijd
v is de snelheid, v0 de beginsnelheid
a is de versnelling
Met die formule kan je berekenen wat de afgelegde weg is na een bepaalde tijd. Of omgekeerd, hoelang het duurt om een x meter af te leggen, gegeven een beginsnelheid en constante versnelling.
Als je deze formule niet kent, dan denk ik dat het de bedoeling is om met de energie-formules te werken. Ken je die wel? Maar dan vraag ik me wel af hoe het komt dat je v = at + v0 wel kent?
t is de tijd
v is de snelheid, v0 de beginsnelheid
a is de versnelling
Met die formule kan je berekenen wat de afgelegde weg is na een bepaalde tijd. Of omgekeerd, hoelang het duurt om een x meter af te leggen, gegeven een beginsnelheid en constante versnelling.
Als je deze formule niet kent, dan denk ik dat het de bedoeling is om met de energie-formules te werken. Ken je die wel? Maar dan vraag ik me wel af hoe het komt dat je v = at + v0 wel kent?
-
- Berichten: 581
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
klopt het dat het 4.5 seconden duurt voordat hij onder is en de kogel een snelheid heeft van 44 m/s waarmee hij de grond raakt?
het is namelijk zo.
ik ben bezig met het boek ''toegepaste thermodynamica'' en in het eerste hoofdstuk krijg ik allerlei vragen waarvan de theorie helemaal niet in het boek staat en de formules ook niet...
ik kende die formule omdat ik die even had opgezocht op wikipedia
het is namelijk zo.
ik ben bezig met het boek ''toegepaste thermodynamica'' en in het eerste hoofdstuk krijg ik allerlei vragen waarvan de theorie helemaal niet in het boek staat en de formules ook niet...
ik kende die formule omdat ik die even had opgezocht op wikipedia
- Berichten: 2.609
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
Ja zo klopt het ongeveer (afronding).
- Berichten: 2.609
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
Aangezien je met thermodynamica bezig bent wil ik je toch ook nog de andere methode meegeven. Die is mogelijk belangrijker voor je verdere vraagstukken:
Bovenaan de toren hangt de kogel stil (geen kinetische energie). Onderaan de toren is h = 0, dus is er geen potentiële energie. Omdat er geen energie verloren gegaan is moet de kinetische energie onderaan de toren dus gelijk zijn aan de potentiële energie bovenaan. Hieruit kan je dan in 1 keer de snelheid berekenen.
Hierin kan je ook zien waarom het verantwoord is om de massa te negeren.
\(E_{pot} = m*g*h\)
\(E_{kin} = \frac{mv^2}{2}\)
\(E_{pot} + E_{kin} = E_{totaal}\)
moet constant blijven (behoud van energie)Bovenaan de toren hangt de kogel stil (geen kinetische energie). Onderaan de toren is h = 0, dus is er geen potentiële energie. Omdat er geen energie verloren gegaan is moet de kinetische energie onderaan de toren dus gelijk zijn aan de potentiële energie bovenaan. Hieruit kan je dan in 1 keer de snelheid berekenen.
Hierin kan je ook zien waarom het verantwoord is om de massa te negeren.
-
- Berichten: 581
Re: snelheid waarmee een kogel de aarde raakt.
\(E_{pot} + E_{kin} = E_{pot} + E_{kin} \)
waarin de eerste 2 termen voor het = teken de energie zijn bovenaan de toren en de 2 termen na het = teken de energie zijn onderaan de toren. ingevuld in de formule geeft dit dan:\( 3*9.81*100 + 0 = 0 + 1.5 v^2 \)
als je deze vergelijking dan oplost kom je uit op:v = 44.3 m/s