na het lezen van de volgende vraag die ik tijdens een bijles tegenkwam, heb ik lange tijd nagedacht over vraag b, die volgens mij niet zo makkelijk te beantwoorden is als het antwoordenboek meent. Ik heb deze vraag niet bij huiswerk geplaatst, omdat mijn gedachtegang verder gaat dan wat volgens het boek de bedoeling is.
Hieronder de opgave:
[attachment=8355:105_Rake...cering_2.jpg]
Volgens het antwoordenboek is dit de oplossing:
- awb.jpg (140.99 KiB) 458 keer bekeken
Maar dan vraag b
Natuurlijk is het zo dat een object potentiële energie wordt gegeven bij een verplaatsing in de richting tegenovergesteld aan de richting van de zwaartekracht, volgens
E(pot.) = m · g · h
Maar stel dat de raket bijvoorbeeld 10 seconde lang op een hoogte van 20 meter boven de grond wil blijven hangen. Dan moet de stuwmotor van de raket niet alleen energie leveren om de zwaarte-energie te overwinnen, maar ook om stationair in de lucht te blijven hangen. Deze benodigde vorm van energie is natuurlijk ook nodig in de tijd dat de raket bezig is met het overwinnen van de zwaarte-energie. Daarom is vraag b mijns inziens niet zo eenvoudig te beantwoorden als in het antwoordenboek is aangegeven . (Zie hierboven)
Ik kan me voorstellen dat ik rekening moet houden met een massastroom lucht die met een bepaalde snelheid uit de stuwmotor komt of iets dergelijks om zo de zwaartekracht te overwinnen die continu op de raket werkt. Eenhedentechnisch klopt als ik de volgende formule opstel:
F(stuw) = massastroom · v
Maar hoe ik nu de (extra) te verrichte arbeid door de stuwmotor moet berekenen als functie van de tijd die de raket in de lucht hangt zou ik niet weten .
Ik hoop dat iemand me gerichte hulp kan bieden.
Alvast bedankt
