Kinetische energie en arbeid

Steven stelde deze vraag op 09 april 2009 om 17:44.
Wij zijn op dit moment nog in volle gang bezig met ons profielwerkstuk, maar we zitten met een vraagje over energie.

Het gaat om een boeing 737-800, waarvan we het rendement willen berekenen. We hebben de formule:
F = W/s
Wanneer we hier de gevonden stuwkracht invullen bij de kruissnelheid (850 km/h) en de afstand die dan vervolgens in een uur wordt afgelegd (850 km) vinden we dat er per uur een nuttige arbeid wordt verricht van:

W = F*s = 48.760 N * 850.000 m = 41,4 GJ

Nu vragen we ons echter af of dit bedrag gelijk moet zijn aan de kinetische energie van het vliegtuig; dit kunnen wij nergens duidelijk in ons natuurkundeboek vinden of op internet:

Ek = 0,5*79.010 kg* ((850/3,6)m/s)2 = 22,0 GJ

Wat ons nu opvalt is dat de kinetische energie ongeveer de helft is van de uitgerekende arbeid, terwijl wij de indruk hebben dat deze juist gelijk aan elkaar moeten zijn
De nuttige energie is toch juist die energie die wordt omgezet in beweging?

Wanneer de kinetische energie gelijk moet zijn aan de nuttige verrichte arbeid in een uur, dan ligt onze fout waarschijnlijk in de genomen stuwkracht. Op wikipedia staat namelijk te multiplier x2.
De weerstandskracht/stuwkracht hebben we op wikipedia gevonden:
Cruising Thrist (x2) = 24.38 kN

Graag zouden we een antwoord willen hebben op dit vraagstuk.
Bij voorbaat dank,

Natalie, Sander en Steven
      

Reacties

Jan op 09 april 2009 om 20:30

Dag Steven, Natalie, Sander,

Wat ons nu opvalt is dat de kinetische energie ongeveer de helft is van de uitgerekende arbeid, terwijl wij de indruk hebben dat deze juist gelijk aan elkaar moeten zijn
De nuttige energie is toch juist die energie die wordt omgezet in beweging?

Nee. Als dat zo zou zijn dan zou de snelheid van je vliegtuig ook steeds moeten toenemen, want je blijft maar arbeid uitoefenen, dus zou je bewegingsenergie ook steeds moeten toenemen. En dat doet 'ie niet.

Je verslikt je hier in de definitie van "nuttig". Je wilt je vliegtuig laten voortbewegen. Daar hoort helaas onvermijdelijk het overwinnen van luchtweerstand bij. Dus moet je, hoe raar het ook klinkt, dat overwinnen van luchtweerstand in dit geval "nuttig" noemen, ook al bereik je daarmee weinig anders dan dat de snelheid constant blijft.  

Gaan er al lampjes branden?

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)