rendement bij traplopen

Alex stelde deze vraag op 30 december 2012 om 19:08.

Hoi!,

Ik heb een vraagje over een vraag in het boek Natuurkunde Overal 4 vwo. De vraag is als volgt:

 

De massa van Yvette is 52 kg. Ze rent in 4,2s eenparig een 7,0m hoge trap op om op tijd in de les te zijn.

a) Bereken Yvette's nuttige vermogen.

-Ez= 52 *9,81*7,0=3570,84 J

Eomgezet = 3570,84 J

P=Eomgezet/t = 3570,84/4,2=850,2 W

b)De omzetting van haar 'spierenergie' in nuttige energie heeft een rendement van 23%.

Bereken de omgezette spierenergie van Yvette tijdens het omhoog rennen.

+Ik snapte niet hoe ik dit moest aanpakken.

 

Dank u alvast!

Reacties

Theo op 30 december 2012 om 22:01

a)

(nuttig) vermogen = energie die per tijdseenheid wordt gebruikt.

Als je de trap opgaat dan neemt je zwaarte-energie toe met een aantal joules gelijk aan  massa x hoogte x zwaartekrachtversnelling  (m.h.g). Zoals dit berekend wordt is dit 3570,84 J

Die energie wordt in 4,2 seconde gebruikt om omhoog te komen. Het vermogen is de energie/tijd = 3570,84 J/4,2s = 850,2 W

 

b) Rendement = nuttig vermogen / totale vermogen.

Met het nuttige vermogen ben je omhoog gekomen. Dat is dus 850,2 W .  De meeste machines, incl menselijk lichaam, heeft veel meer vermogen (energie/tijd) nodig dan 850,2 W want al het extra gaat "verloren" in onnuttige zaken als extra opwarming, gehijg, chemische energie in verzuring van spieren enzovoort. Bij machines veelal warmte, wrijving, weerstand enz.

In dit geval is dus

Rendement = nuttig_vermogen / totale_vermogen
23 % = 0,23 =  850,2 /totale_vermogen

Dus hoe groot is het totale vermogen?

En omdat je dit 4,2 s volhoudt, is de totale energie 4,2 maal zoveel.

(Korter: om omhoog te komen heb je m.g.h = 3570,84 J nodig. Dit is 23% van de totaal geleverde energie.  1% is dus... J en 100% is dus ... J)

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)