[natuurkunde] snelheid en versnelling

Tugba

Men stuurt een kleine testraket verticaal omhoog in het gravitatieveld van de aarde.
De reactiemotor zorgt gedurende 5 seconden voor een constante versnelling van 8 m/s², dan is de brandstoftank leeg.

Hoe hoog geraakt deze raket?

Ik heb deze vraag opgelost en ik kom 180m uit. Maar ik ik heb hier een klein vraagje over. Ik dacht eerst dat als de tank leeg is de raket stopt met voortbewegen, maar dat is niet zo. De versnelling is dan gewoon gelijk aan g. Dus eigenlijk dient de brandstof dan om te versnellen, aangezien je ook geen kracht nodig hebt om met een constante snelheid voort te rijden.

Klopt het nu wat ik zeg? Het is zo raar om dit in te zien omdat we op aarde altijd met wrijving te maken hebben

aadkr

neem g=10
hoe hoog komt de testraket gedurende de eerste 5 seconden.
welke formule heb je gebruikt.?
de luchtwrijving mag je , gezien het vraagstuk , verwaarlozen.

Tugba

In de eerste 5 seconden is er een versnelling van 8m/s² en ik neem aan dan de beginsnelheid nul is.
delta Y=Vi*t+ (1/2)*a_y*t²= (1/2)*8*5²= 100 m
Daarna heb ik de eindsnelheid(na 5s) berekend met de formule: Vf²=Vi²+2*a_y*deltaY= 2*8*100= 1600 -> Vf= 40m/s
en dan is dus de tank leeg maar de raket blijft zich voortbewegen waarbij g=10m/s². Dan heb ik nog eens delta y berekend met de formule Vf²=Vi²+2*a_y*deltaY. Ik kom dan uit dat delta Y= 80m

beiden opgeteld kom ik aan 180m

Jan van de Velde

Tugba schreef:

Klopt het nu wat ik zeg? Het is zo raar om dit in te zien omdat we op aarde altijd met wrijving te maken hebben

Ja, wat je zegt klopt helemaal.

principieel reken je dit met twee vingers uit.
5 seconden aan 8 m/s² betekent een eindsnelheid van 40 m/s. (want 8m/s² betekent dat er elke seconde 8 m/s aan snelheid bij komt)
gemiddeld tijdens de start was de snelheid dus 20 m/s
gedurende 5 seconden wordt dus 100 m afgelegd.
voor het "uitbollen" gelijke aanpak, gemiddelde snelheid weer 20 m/s maar nu duurt het maar 4 seconden ==> 80 m
optellen geeft bereikte hoogte

aadkr

je eindantwoord is goed.
de hoogte die de raket bereikt gedurende de eerste 5 seconden is te berekenen met deze formule:

\(h=\frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\)

dus

\(h=\frac{1}{2} \cdot 8 \cdot 5^2=100 \ meter\)

de eindsnelheid van de raket na die eerste 5 seconen is gelijk aan

\(v_{5}=a \cdot t\)

dit wordt dus v(5)=8.5=40 m/s
dat heb je goed berekent.

Anton_v_U

Tugba schreef: aangezien je ook geen kracht nodig hebt om met een constante snelheid voort te rijden.

Het is zo raar om dit in te zien omdat we op aarde altijd met wrijving te maken hebben

Welkom bij de anderhalf procent (mijn schatting) die de eerste wet van Newton begrijpt. Hier blijkt dat slimme leerlingen er veel moeite mee hebben.

Als je arbeid en energie gehad hebt, dan kun je verder nog inzien dat de (energie van de) brandstof wordt gebruikt om snelheid én hoogte te winnen.

aadkr

Anton, je hebt volkomen gelijk.
Tugba stelt dat:""aangezien je geen kracht nodig hebt, om met een constante snelheid voort te rijden""
maar dit is in principe niet juist.

Tugba

Oke dank je wel voor de antwoorden.

Anton_v_U

aadkr schreef: "aangezien je geen kracht nodig hebt, om met een constante snelheid voort te rijden""
maar dit is in principe niet juist.

Yep. Maar de formulering luistert heel nauw. Het is juist in de zin dat er geen kracht nodig is om snelheid te handhaven en onjuist in de zin dat als er al wrijving is, je die kracht nodig hebt om die wrijving op te heffen.

Als je het statement: "er is geen (resultante) kracht nodig om snelheid te handhaven" combineert met:

Tugba schreef: Het is zo raar om dit in te zien omdat we op aarde altijd met wrijving te maken hebben

heb je het in mijn ogen echt begrepen.

Tugba

ik vond deze vraag eerst lastig omdat ik twijfelde of de raket wel zou verder rijden als de tank leeg is. Maar de tank dient dus om te versnellen. Als we nu zouden veronderstellen dat de raket zich niet in de gravitatieveld van de aarde bevindt kan deze toch gewoon verder rijden met een constante snelheid van 40m/s. Na 5s bevindt de raket zich eigenlijk een 'vije val' en zal hij vertragen met -10m/s².

Ben ik nu juist of zit ik helemaal in de mist?

Anton_v_U

Je bent juist en als je raket door de wolken schiet, zit je in de mist

Tugba

haha oke danku

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] snelheid en versnelling

snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling

Re: snelheid en versnelling