bereken vermogen met gegeven vectoren

Robin stelde deze vraag op 01 september 2012 om 17:45.

Een kracht F van (7i + 6k) N laat een lichaam bewegen met een snelheid v van (3j + 4k) m/s. Bereken het vermogen.

Ik heb nooit deze vraagstukken gedaan, maar ik denk de oplossing is: dot-product van vectoren F en v.

Eerst, ik bereken afstand tussen eindpunten van F en v.

Dan, met cosinusregel, ik bereken cos(θ).

Daarmee, ik bereken sin(θ).

En laatste, ik bereken vermogen.

Is de methode juist?

Dank U.

Reacties

Theo op 01 september 2012 om 20:06

tja, zo zou het kunnen. Ik heb het niet nagerekend maar inderdaad als de lengte van beide vectoren wordt gevonden en de hoek ertussen, dan is P = F.v (vectorieel) = |F||v| cos phi. Maar de uitkomst lijkt fout (zie onder).

Maar probeer het eens vectorieel te doen  xi + yj + zk (i,j,k zijn eenheidsvectoren in de x,y,z richting) inwendig vermenigvuldigen met ai + bj + ck. Daarbij is alleen i.i =|i||i|cos 0 = 1.1.1= 1 en i.j =|i||j|cos 90 = 1.1.0=0 en ditto i.k=0 zodat de beide vectoren vermenigvuldgd leidt tot xa + yb + zc

Ook wel geschreven als (a,b,c).(x,y,z) = ax+by+cz. En dat is een scalar.

In jouw geval dus P = F.v = (7,0,6) . (0,3,4)= 7.0 + 0.3 + 6.4 = 24 W

Wel zo snel en simpel.

Robin op 01 september 2012 om 21:44

Theo de Klerk, 1 sep 2012

..... P = F.v (vectorieel) = |F||v| cos phi. Maar de uitkomst lijkt fout (zie onder).

.......

In jouw geval dus P = F.v = (7,0,6) . (0,3,4)= 7.0 + 0.3 + 6.4 = 24 W

Wel zo snel en simpel.

Ja... natuurlijk is de uitkomst fout... als ik sin(θ) gebruik en het moet cos(θ) zijn... :-/

Ik heb nu ook uw formule gedaan, en ooohhh... die is zoooo snel en simpel :-)

Ik heb de formule nu ook gevonden met de eerste methode, en kijk... ik vind:

(Ai + Bj + Ck) . (Di + Ej + Fk) = A.D + B.E + C.K

Super! Dank u vriendelijk!

Robin op 01 september 2012 om 21:47

Foutje...

 

Robin, 1 sep 2012

(Ai + Bj + Ck) . (Di + Ej + Fk) = A.D + B.E + C.K

(Ai + Bj + Ck) . (Di + Ej + Fk) = A.D + B.E + C.F

Kijk naar laatste letter; die moet F zijn en niet K...

Theo op 01 september 2012 om 23:20

Dat gebeurt inderdaad snel -een rekenfout is zo gemaakt. Maar je ziet dat vectorrekening of lineaire algebra hun handige toepassingen hebben al valt het buiten de vwo natuurkunde waar meestal hoeken 0 of 90 graden zijn zodat het makkelijker rekenen is.

Voor je uitwendige (cross of kruis) product als draaiimpuls L= r x mv zijn er ook zulke regels maar hier geldt steeds sinus van de hoek zodat alleen loodrecht op elkaar staande componenten resultaat geven EN een vector leveren:

i x j = k en j x k = i en k x i = j terwijl i x i = 0 want sin 0 = 0

Er geldt ook dat j x i = -k enz

 

(a,b,c) x (d,e,f) = (bf-ce, cd-af, ae-bd) wat opnieuw een vector geeft met producten van de twee andere dimensies ij of jk of ik.

Jan op 03 september 2012 om 08:08

Dag Robin,

We zijn benieuwd waarom (bijv, voor welke opleiding) jij met deze vectoriële wijze van oplossen bezig bent. Het is namelijk geen Nederlandse middelbare-schoolstof.

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)