Springen naar inhoud

Wet behoud energie geldt ook in dit vraagstuk?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 december 2008 - 17:47

Volgend eenvoudig gedachten-experiment laat uitschijnen dat de wet van behoud van energie hier niet geldt. Kan iemand misschien vertellen door welk fenomeen de totale energie toch behouden blijft?

Alles speelt zich af in de ruimte, zonder zwaartekracht, zonder wrijving. Je hebt ter beschikking:
- 2 blokken van elk 10 ton ijzer, die in rust naast elkaar zweven, op een bepaalde afstand.
- een klein blokje ijzer van 10 gram.
- een magnetiseer-toestel.

magneten.GIF

Werkwijze:
- Magnetiseer het klein blokje ijzer van 10gram. Wat je doet is de Weiss-gebiedjes gelijk rangschikken zodat alle aanwezige magnetische veldjes elkaar versterken tot een voelbaar uitwendig veld. Om de Weiss-gebiedjes te rangschikken heb je in dit experiment een hoeveelheid energie nodig van 5kJ.

- Hang het bekomen magneetje aan 1 van de blokken, zoals getekend in de figuur. Als je het goed aanpakt, kun je hieruit (door de potentiŽle energie van de magneet te verlagen..) energie halen. Maar dit hoeft niet.

- Voor de rest van het experiment hoef je alleen maar te wachten. Uiteindelijk zullen de 2 tientonners tegen elkaar botsen, ook al is de beginafstand 100 meter, en zijn ze zo zwaar. Als dit nog niet genoeg is, laat je terzelfdertijd nog een paar blokken van 10 ton aandraven...

Samengevat: je creŽrt een krachtbron, zodat objecten in de omgeving plots potentiŽle energie krijgen.
De som van deze potentiŽle energie blijkt pakken groter te kunnen zijn dan de energie nodig om de krachtbron te creŽren...
Only an optimist can see the nature of suffering

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

#2

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 december 2008 - 18:00

Verplaatst naar Elektriciteit en Magnetisme.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#3

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 december 2008 - 19:14

De som van deze potentiŽle energie blijkt pakken groter te kunnen zijn dan de energie nodig om de krachtbron te creŽren...

Rekensommen wil ik zien. Geen losse bewering.

#4

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 december 2008 - 19:30

Voor de rest van het experiment hoef je alleen maar te wachten. Uiteindelijk zullen de 2 tientonners tegen elkaar botsen, ook al is de beginafstand 100 meter, en zijn ze zo zwaar. Als dit nog niet genoeg is, laat je terzelfdertijd nog een paar blokken van 10 ton aandraven...


Tja, maar dat zouden ze zonder het magneetje ook doen door gravitatie. En daarin zit ook meteen het antwoord: die 5 kJ is irrelevant, het gaat om de potentiele energie in het systeem aanwezig is als gevolg van de afstand tussen 2 massa's.
Victory through technology

#5

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 december 2008 - 19:39

Tja, maar dat zouden ze zonder het magneetje ook doen door gravitatie.

Alles speelt zich af in de ruimte, zonder zwaartekracht,

:D
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#6

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 december 2008 - 21:33

Rekensommen wil ik zien. Geen losse bewering.


Hoi! Wil ik doen als'k tijd heb, maar..als je het precies wil doen, kost dit veel moeite: afname krachtveld is iets tussen lineair en kwadratisch, de kracht hangt af van het volume van de blokken (veld..), energie bepalen nodig om de magnetiseren is moeilijk te bepalen,...,.... Het kost me een weekend tijd om het perfect uit te rekenen, moest'k erin slagen. Hopelijk is het met woorden duidelijk genoeg wat er het grootst zal zijn..

Tja, maar dat zouden ze zonder het magneetje ook doen door gravitatie. En daarin zit ook meteen het antwoord: die 5 kJ is irrelevant, het gaat om de potentiele energie in het systeem aanwezig is als gevolg van de afstand tussen 2 massa's.


De potentiŽle energie van 2 voorwerpen op een afstand x, is afhankelijk van de krachtbron. De afstand is nodig, maar is op zich niet de oorzaak van de potentiŽle energie. Eventjes verduidelijken:

Na lang wachten botsen de 2 (of meerdere) blokken tegen elkaar, en blijven zo aan elkaar hangen.
Wat je daarna doet is het volgende: verwarm het blokje van 10g gemagnetiseerd ijzer tot 80įC.
Gevolg: Weiss-gebiedjes gaan zich terug willekeurig richten, het uitwendig magnetisch veld verdwijnt.
Geef nu een licht tikje aan de blokken (neem nu 1 joule aan energie), en ze gaan terug uiteen....100m afstand uit elkaar. Magnetiseer het blokje terug, en het verhaal begint opnieuw...

De potentiŽle energie hangt rechtstreeks af van de krachtbron. In dit geval kost het heel weinig energie om een constante krachtbron te verkrijgen. Indien alle potentiŽle energie omgezet is in kinetische energie, en de afstand 0 geworden is, schakel je de krachtbron terug uit (met minimale energie) zodat je je afstand zo groot kunt maken als je wil. Achteraf, na terug inschakelen van de krachtbron, kun je de bekomen grote hoeveelheid potentiŽle energie (evenredig met je gekozen afstand) omzetten in kinetische energie. En het verhaaltje gaat maar door...

Rekensommen...ja ik weet het...
Maar, om te magnetiseren en demagnetiseren heb je een vaste hoeveelheid energie nodig.
De potentiŽle energie kan je, via je gekozen afstand tussen de blokken, oneindig groot maken als je wil...
Only an optimist can see the nature of suffering

#7

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 december 2008 - 10:14

Hoi! Wil ik doen als'k tijd heb, maar..als je het precies wil doen, kost dit veel moeite: afname krachtveld is iets tussen lineair en kwadratisch, de kracht hangt af van het volume van de blokken (veld..), energie bepalen nodig om de magnetiseren is moeilijk te bepalen,...,.... Het kost me een weekend tijd om het perfect uit te rekenen, moest'k erin slagen. Hopelijk is het met woorden duidelijk genoeg wat er het grootst zal zijn..

Vreemd antwoord. Eerder had je al dit geschreven:

De som van deze potentiŽle energie blijkt pakken groter te kunnen zijn dan de energie nodig om de krachtbron te creŽren...

Als je zegt "pakken groter", dan moet je op zijn minst al getallen hebben berekend, al was het maar globaal. Je bent jezelf rijk aan het rekenen zonder dat je gerekend hebt.

#8

Victor

    Victor


  • >250 berichten
  • 311 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 december 2008 - 14:31

Als je zegt "pakken groter", dan moet je op zijn minst al getallen hebben berekend, al was het maar globaal.


Om te magnetiseren en demagnetiseren heb je een vaste hoeveelheid energie nodig.
De potentiŽle energie kan je, via je gekozen afstand tussen de blokken, bijna oneindig groot maken als je wil.

Nuja, ik snap dat ik een beetje rond de pot draai door er geen concreet getal op te plakken, en dat dit deze discussie een stuk minder interessant maakt. Het klinkt allemaal wat goedkoop. De bedoeling van deze discussie is eerder dat de lezer denkt van: "Tiens, vanwaar komt die (bijna oneindige ~afhankelijk gekozen afstand) potentiŽle energie opeens vandaan?"

Voorlopig heb'k te weinig tijd vanwege m'n eindexamens..
Only an optimist can see the nature of suffering

#9

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 december 2008 - 16:40

De bedoeling van deze discussie is eerder dat de lezer denkt van: "Tiens, vanwaar komt die (bijna oneindige ~afhankelijk gekozen afstand) potentiŽle energie opeens vandaan?"

Dan ben je in je opzet geslaagd, want dat is inderdaad wat ik me afvraag.
Wat ik met mijn vragen probeer te bereiken is je er bewust van te maken dat je iets te makkelijk aanneemt dat er meer energie uitkomt dan er ingaat. Zo'n conclusie kun je alleen maar trekken als je er echt aan hebt gerekend. En ik houd me aanbevolen voor die sommen.

#10

ghrasp

    ghrasp


  • >250 berichten
  • 413 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 december 2008 - 22:42

Maak een trajekt van spoorrails (speelgoed). Twee licht lopende treintjes met magneetjes er op in lengterichting en zelfde orientatie. Zet de treintjes vast met een rem die radiografisch bestuurbaar is en plaats het geheel eventueel in een dichte doos (waarom weet ik ook niet en maakt in principe niet uit).

Dat kun je zo staan laten, appelflap eten en dan druk je op knopje waarmee de remmetjes los schieten....voila je voert verder niks toe en toch is er beweging / energie. Die energie zit kennelijk in de magneten. Met de remmen erop potentieel en daarna toont het zich als beweging.

Volgens het ecquivalentieprincipe zou wat je weegt aan gewicht cq massa voordat je de remmen loslaat iets hoger moeten zijn dan daarna probleem is alleen dat je dat niet wegen kunt maar het ecquivalentieprincipe maakt dat er dan geen enkel probleem hoeft te zijn met wet behoud energie/cq massa.

Veranderd door ghrasp, 14 december 2008 - 22:45






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures