Springen naar inhoud

Energie van een trein



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Jeronimo

    Jeronimo


  • >250 berichten
  • 518 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 september 2013 - 10:52

Ik moet voor deze opgave bereken hoeveel energie een rit kost voor een bepaalde trein. Gegeven is:

m = 6 x 105 kg
v = 130 km/h
s = 197 km
Fw = 50 kN
NB: alle bewegingsenergie wordt omgezet in warmte

a) Bereken hoeveel energie deze rit kost als hij maar 1 keer hoeft op te trekken en weer af te remmen.

Makkelijk: Ek = 1/2mv2 = 1/2 x 6x105 x (130/3,6)2 = 3,9 x 108 J
Dat is alleen de energie om 'm in beweging te zetten, dus moet er ook negatieve arbeid verricht worden om te remmen: W = Fs = 50.000 x 197.000 = 9,9 x 109 J

Samen: 1,0 x 1010 J

b) Bereken hoeveel energie het extra kost als hij onderweg nog 15 keer extra moet stoppen.

Bij deze vraag gaat het fout. Wat ik zelf had bedacht, was dat de trein 15x weer z'n best moet doen om in beweging te komen (zie Ek bij a) en daarentegen ook 15x moet afremmen.
Aangezien er gegeven is dat alle bewegingsenergie wordt omgezet in warmte, blijft er dus niks 'over' aan potentiële energie, wat in houdt dat hij niet van hoogte veranderd en dus afhankelijk is van de totale weerstandskracht en bij het afremmen ook de negatieve arbeid.

Mijn berekening daarom: 15 x 3,9x108 = 5,9 x 109 J
Plus de negatieve arbeid: 15 x 9,9x109 = 1,5 x 1011 J

Samen, houdend aan de significantie, zou het antwoord dan 1,5 x 1011 J zijn, maar in het antwoordenboek staat alleen de kinetische energie die wordt omgezet in warmte.

Mijn vraag daarom: waarom tel je de negatieve arbeid in a er wel bij, maar in b niet? Of klopt dat antwoord in het antwoordenboek niet?
"Natural forces within us are the true healers of disease. Healing is a matter of time, but it is sometimes also a matter of opportunity."
Hippocrates van Kos

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

#2

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 september 2013 - 11:23

Dat is alleen de energie om 'm in beweging te zetten, dus moet er ook negatieve arbeid verricht worden om te remmen: W = Fs = 50.000 x 197.000 = 9,9 x 109 J


dit is geen "negatieve arbeid om te remmen", dit is de arbeid die gedurende de hele rit wordt geleverd om de wrijvingskracht te overwinnen.
This is weird as hell. I approve.

#3

Jeronimo

    Jeronimo


  • >250 berichten
  • 518 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 september 2013 - 11:38

Oh, ik denk dat ik het al zie waar ik fout ga. Bij het remmen wordt er geen extra energie in gestopt, maar juist meer weerstand, dus dan klopt het inderdaad gewoon.
"Natural forces within us are the true healers of disease. Healing is a matter of time, but it is sometimes also a matter of opportunity."
Hippocrates van Kos

#4

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 september 2013 - 14:27

Oh, ik denk dat ik het al zie waar ik fout ga. Bij het remmen wordt er geen extra energie in gestopt, maar juist meer weerstand, dus dan klopt het inderdaad gewoon.


ja, maar de "remarbeid" is niets wat de trein verbruikt: het kost energie (elektriciteit, diesel, ...) om de trein te laten optrekken en gewoon te laten doorrijden op constante snelheid. Remmen betekent alleen dat je daarna eventueel terug moet optrekken.
This is weird as hell. I approve.






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures