Springen naar inhoud

Oefeningen op behoud van energie


  • Log in om te kunnen reageren

#1


  • Gast

Geplaatst op 13 maart 2005 - 18:31

Hallo.

We kregen voor fysica 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) = (v,a) + 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!

Dank bij voorbaat.

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

#2

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 maart 2005 - 18:42

1) de beginenergie bestaat uit potentiele (U) en kinetische energie (T):

E1 = T + U = mv2/2 + mgh = 0.2 * (12)2 /2 + 0.2*9.81*3 = .....

Het voorwerp valt verder en stuitert terug tot een hoogt van 1.50m. Op deze hoogte is er dus allen potentiele energie.

E2 = mgh = 0.2 * 9.81 * 1.5 = ...

Aangezien E1 = Evervorming + E2 (wet v energiebehoud) is de vervormingsarbeid (+ evt. wrijving) uit te rekenen.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#3


  • Gast

Geplaatst op 13 maart 2005 - 19:07

Bedankt voor je reactie, de vervormingsenergie is dus 17,4 J. (=antwoord c)

Waarom is er bij E2 geen kinetische energie ?

#4

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 maart 2005 - 19:21

Het voorwerp haalt na het stuiteren een maximum hoogte van 1.50m. Dat betekent dus dat deze zich op het hoogste punt van zijn baan bevindt en hij dus geen snelheid heeft.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#5


  • Gast

Geplaatst op 13 maart 2005 - 19:53

Het eerste antwoord van vraag 2 is 21,0 m/s (volgens de oplossingen achteraan het boek), ik kom hierbij uit 29,7 m/s. (formule van Torricelli)

Het tweede antwoord van vraag 2 is volgens het boek 147 N.
Dit klopt als ik als snelheid 21,0 m/s neem.
W = Fw . delta x
Fw = W / delta x
Fw = (mv) / (2.delta x)
Fw = (100.21,0) / (2.150)
Fw = 147 N

Hoe kom ik dan eigenlijk aan die 21,0 m/s ?

#6

jaja

    jaja


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 maart 2005 - 21:16

Gebruik de wet van behoud van energie. Kies daarbij posities (bv A en B) en ga bij elke positie na welke soorten enrgie er zijn.

A:
Boven aan de helling Ek=0 (geen snelheid) Ez = m*g*h = 100*9,8*45 = 44100 J
B:
Alleen Ek = 50% van 44100 J dus
1/2*m*v2 = 22050
v2= 441, dus v = 21 m/s

De formule van Torricelli gaat niet op als er energieverlies is door wrijving, zoals in dit geval.
Je kijkt alsof je vuur ziet branden!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures