energievergelijking

d stelde deze vraag op 18 januari 2018 om 18:22.

Hallo,

Ik zit in 5VWO en zit met het volgende:

Wanneer kun je stellen dat P = Ek + Ez?
En dat W=Ek of dat W=Ez?
Ik snap alleen dat je kunt zeggen dat Ezhoogstepunt = Eklaagstepunt

Alvast bedankt,
groetjes d

Reacties

Jan van de Velde op 18 januari 2018 om 18:34

d plaatste:

Wanneer kun je stellen dat P = Ek + Ez?

dag d,

dat kan nooit, want een vermogen kun je nooit berekenen door twee energieën op te gaan tellen.

Ik snap alleen dat je kunt zeggen dat Ezhoogstepunt = Eklaagstepunt

dan ben je al een heel eind, de ene vorm van energie even later geheel omgezet in de andere vorm van energie. 

En dat W=Ek of dat W=Ez?
..

Daar zou ik allerlei situaties bij kunnen bedenken, zoals bijvoorbeeld W = Ek , als jij een auto op gang duwt (waarbij we dan wel even wrijving verwaarlozen) en jouw arbeid dus leidt tot een toename van bewegingsenergie van die auto, of W = Ez als jij een steen de berg op sjouwt.

groet, Jan
Theo de Klerk op 18 januari 2018 om 18:56
In het "ideale geval" (geen energie-lek doordat wrijving een deel opneemt) geldt

Etotaal = constant  ofwel dat ΔEtotaal = 0  (d.w.z. wat de ene soort in energie toeneemt, moet een andere soort evenveel afnemen).

Nu moet je alleen nog uitvissen waaruit Etotaal bestaat in de verschillende gevallen. Bij een vallend voorwerp
bovenaan:  Etot = Epot + Ekin = mghboven + 1/2 mvboven2 = mghboven   (want vboven =0)
onderaan:   Etot = Epot + Ekin = mghbeneden + 1/2 mvbeneden2 = 1/2 mvbeneden2   (want hbeneden =0)
Daarom kun je beide aan elkaar gelijk stellen en geldt:
            mghboven = 1/2 mvbeneden2


Als je alleen naar de zwaarte-energie kijkt (in plaats van de totale energie), dan is ΔE = mg(hboven - hbeneden) = mghboven als een voorwerp van een hoogte hboven naar beneden valt (h=0).

Deze energie-afname in zwaarte-energie is arbeid die door de zwaarte-energie verricht is. Arbeid (W, work) is een "uitwisseling van energie" van de ene soort naar de andere soort.
Als niet alle energie door die andere soort wordt opgenomen, dan wordt het restant van de arbeid in kinetische energie omgezet: W = ΔEkin  Als die "andere soort" al kinetische energie is, dan wordt dus alle arbeid in kinetische energie omgezet.
Bij zwaartekracht is dan ΔEpot = W = 1/2 mv2  en dat is natuurlijk hetzelfde als wanneer je uitgaat van Etotaal = constant (omdat de "andere soort" energie alleen maar kinetische energie is).

Dat hoeft niet altijd zo te zijn. Stel dat een voorwerp valt, dan neemt de zwaarte-energie af met ΔEpot = mgh . Een deel van de vrijkomende energie wordt door luchtwrijving (de "andere soort") omgezet in warmte, noem dat Q.
Dan blijft er een hoeveelheid arbeid over W = Epot - Q
Dat wordt dan in kinetische energie omgezet, W = 1/2 mv2
Maar die snelheid beneden zal dus minder zijn dan een vrije val zonder luchtwrijving. (en zo werkt een parachute ook: die veroorzaakt veel wrijving waardoor veel energie "verloren" gaat in wrijving en daarmee de landingssnelheid acceptabel wordt)
d op 21 januari 2018 om 19:30
Oke heel erg dankjewel!!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)