Jogger

Maria stelde deze vraag op 01 april 2011 om 17:20.

Een jogger met een massa van 60 kg loopt een steile trap omhoog in 4 s. De verticale hoogte van de trap bedraagt 4,5 m.

a) Bereken het vermogen ontwikkeld door de jogger.
b) Bereken de geleverde arbeid die daarvoor dient ontwikkeld te worden.

Nu dacht ik dat je voor het vermogen de formule P=E/T kon gebruiken. Daarbij is E dan de som van de potentiele energie en kinetische energie bovenaan de trap:

0,5mv2+mgh= 0,5*60*1,1252+60*9.81*4,5=2686,67 J.

Met v=s/t -> 4,5/4=1,125 m/s.

P=E/t dus 2686,67/4= 671.67 Watt. Helaas moet het antwoord 660 Watt, zijn. Dit lijkt me teveel verschilllen voor een afrondingsfout, dus ergens heb ik een fout gemaakt...


Voor b) dacht ik gewoon de formule te gebruiken W=P*T, dus 660*4= 2640J, maar hierbij moet het antwoord 2600 J zijn, dus hierbij klopt er ook iets niet. Ik denk dat je op een of andere manier rekening moet houden met de afgelegde horizontale weg, maar hoe?

Hopelijk is er iemand die ziet waar de fout zit, alvast bedankt!

 

Reacties

Jan op 01 april 2011 om 19:51

Maria, 1 apr 2011

 Dit lijkt me teveel verschilllen voor een afrondingsfout, dus ergens heb ik een fout gemaakt...

 

Dag Maria,

Je maakt maar één "fout" : denken dat je de hele wereld tot in x cijfers achter de komma kunt berekenen.

Eigenlijk hoor je zelfs nog rekening te houden met de significantie van je gegevens. Aangezien de tijd gegeven is met maar één significant cijfer hoort het antwoord eigenlijk 7·10² W te zijn.

Daarna (b) maakt je antwoordenboekje een fout: doorrekenen met een verkeerd afgerond cijfer.

Voor je eerste berekening berekende je al 2686,67 J aan energie om die trap op te komen. Nah, die energie is dus de arbeid die geleverd moet worden, en dus al tevens het antwoord voor b). Dat afgerond geeft dus 2700 J, niet 2600. En, weer rekening houdend met de significantie van je gegevens, eigenlijk 3·10³ J.

De volgorde van de vragen a) en b) is ook omgedraaid. Logischer (en die weg volgde je ook, want je kunt nauwelijks anders) is het om eerst je arbeid te berekenen en daarna het vermogen. De kwaliteit van de vraag (en het antwoordenboekje) zullen we dus maar twijfelachtig noemen.

Ten slotte kan het nog zijn dat de antwoordenboekjesopsteller niet rekende met een zwaartekrachtversnelling van 9,81 m/s² , maar 9,8 m/s² hanteerde.

Laten we als natuurkundigen de filosoof William James maar volgen. Die sprak de wijze woorden:

"A difference that makes no difference is no difference"

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)