[natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

marnixiano

Ik ben bezig met een PO voor Natuurkunde. Het moeilijkste heb ik al achter de rug: Het verzinnen van het bijpassende schakelschema, maar nu stuit ik op een vraag waar ik maar niet uit kan komen

de gegevens

De accu van de patientenlift kan 0.082 kWh energie leveren

Het rendement van de motor is 14 %

Het tillen van een patien kost gemiddeld 30 seconden

de vragen

Hoeveel patienten kunnen met een opgeladen accu met behulp van deze patientenlift worden opgetild?

Hoe groot is het vermogen van de elektromoter tijdens het optillen?

Maak een beredeneerde schatting en gebruik verder de verstrekte gegevens.

Zelf heb ik zitten nadenken. De kWh moet je omzetten naar joule. Ik weet dat joule/s gelijk is aan watt maar daar blijf ik steken. Ik hoop dat jullie me opweg kunnen helpen. Ik vind het ook een beetje raar dat je moet beredeneren, betekent dat dat je geen berekeningen hoeft te doen?

Jan van de Velde

marnixiano schreef:De accu van de patientenlift kan 0.082 kWh energie leveren

Het rendement van de motor is 14 %

Het tillen van een patien kost gemiddeld 30 seconden

de vragen

Hoeveel patienten kunnen met een opgeladen accu met behulp van deze patientenlift worden opgetild?

Hoe groot is het vermogen van de elektromoter tijdens het optillen?

Alleen met exacte gegevens kun je berekeningen maken. Wat ik hier mis is exacte gegevens over wát zo'n patiëntenlift moet doen. Nu komt het er volgens mij op aan vast te stellen wat de massa is van een gemiddelde patiënt, en hoe hoog deze opgetild moet worden. Lijkt me namelijk de enige manier om aan een hoeveelheid energie per patiënt te komen, en zo via het (waarschijnlijk dáárom zo belachelijk laag gestelde) motorrendement aan het aantal patiënten en het opgenomen vermogen te komen.

Zo ga je dus een REDENERING opzetten, op basis waarvan je een SCHATTING van benodigde gegevens maakt, die je vervolgens in een berekening stopt .

marnixiano

Ik zou dus zelf een situatie kunnen schetsen. En dan aan de hand van redenatie tot een conclusie komen

Jan van de Velde

Nee, je zou aan de hand van een redenering de benodigde extra gegevens kwantitatief kunnen inschatten, om vervolgens aan het rekenen te kunnen slaan.

Zoiets zul je wel moeten, want zonder wat ik hier boven aandroeg kun je niet gaan rekenen, en zonder te rekenen valt er al überhaupt niks te schatten, tenzij je een hoop ervaring met dat soort apparaten en toebehoren hebt.

marnixiano

Uitwerkingen opdracht 4

Aangezien er geen voldoende gegevens in het vraagstuk staan gaan we proberen een antwoord te geven doormiddel van zelf bedachte gegevens.

Hoe groot het vermogen van de elektromotor is kun je beredeneren.

We nemen een gemiddeld gewicht van de personen van 70 kilo.

De patiënten worden omhoog getild, voor de hoogte nemen we 100 cm.

Geeft: E = m*g*h geeft: 70*9.8*1 = 686 Joule

De tijd om 1 persoon te tillen duurt gemiddeld 30 seconden. Dus de lift staat gemiddeld 30 seconden aan.

Geeft: 686 Joule / 30 seconden geeft een vermogen van 22.8 W per seconde.

Dus het vermogen dat het apparaat moet leveren met de bovenstaande gegevens om 1 persoon te tillen is 22.8 Watt

Hoeveel patiënten je met een opgeladen accu kan optillen kun je beredeneren.

De accu kan 0.082 kWh energie leveren. Maar de accu heeft maar een rendement van 14%.

0.082*0.14 = 0.01148 kWh

0.01148 kWh komt overeen met 41328 Joule

Een patiënt optillen duurt 30 seconden. De motor levert gemiddeld 22.8 Watt.

22.8 * 30 = 684 Joule (bijna gelijk aan 686 Joule)

41328 Joule / 684 Joule = 60.4 patiënten.

De lift kan dus 60 patiënten tillen op 1 accu.

Dit heb ik er van gemaakt. Maar ik zit nog steeds te twijfelen over een paar dingen. Moet je die 686 joule niet * 30 seconden doen?

Jan van de Velde

Dit heb ik er van gemaakt. Maar ik zit nog steeds te twijfelen over een paar dingen. Moet je die 686 joule niet * 30 seconden doen?

Hoezo dat? Het optillen (heb je berekend) kost 686 J per patient en toch niet per seconde?

Ik denk dat je zo een nette schattende berekening hebt gemaakt van hoeveel patiënten er met één accu zouden kunnen worden opgetild. Hier en daar nog een "ongeveer" erin en klaar, lijkt me.

overigens, dit:

Een patiënt optillen duurt 30 seconden. De motor levert gemiddeld 22.8 Watt.

22.8 * 30 = 684 Joule (bijna gelijk aan 686 Joule)

is een beetje dubbelop, vind je niet? Eerst deel je 686 J/patient door 30 s om aan het vermogen te komen, dan ga je dat vermogen weer terug vermenigvuldigen met 30 s/patient om weer terug aan 686 J/patiënt te komen. Maar dat wist je toch al?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

[natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

Re: [natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

Re: [natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

Re: [natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

Re: [natuurkunde] vermogen + aantal berekenen

Re: [natuurkunde] vermogen + aantal berekenen