stuwkracht

maike stelde deze vraag op 13 april 2013 om 16:33.

Beste heer Van de Velde,

 

Kunt u mij aub uitleggen wat stuwkracht is en hoe je dit moet berekenen?

Ik krijg deze opgave maar begrijp niet goed wat er wordt bedoeld, ik hoop dat u mij kunt uitleggen

1 Een auto kan met een volle tank van 40 liter een afstand van 500 km afleggen.

De verbrandingswarmte van benzine bedraagt 33 MJ/l en het rendement 30 %.

Bereken de stuwkracht.

2 Een auto van 850 kg rijdt een helling op.

De weerstand bedraagt 250 N.

a Bereken de stuwkracht.

 

 

 

Reacties

Theo op 13 april 2013 om 16:55

"stuwen" betekent hier "voortduwen": de wijze waarop de automotor de auto voortbeweegt.

Uit je verhaal weet je dat 40 liter benzine gebruikt is. Hoeveel energie (joule) kwam hierbij vrij?

Het rendement was maar 30%. Dus van al die energie die vrijkwam is maar 30% gebruikt om de auto vooruit te duwen. De overige 70% is "verloren" gegaan in opwarming van de motor, wrijving en opwarming van banden tijdens de rit en andere verliesposten.

Die 30% van de totale energie liet de auto 500 km ver komen. Die 30% is gebruikt om is arbeid t verrichten ("stuwen") door de motor. Algemeen geldt W = F.s   De grootte van W is bekend (die 30%) en de afstand s ook (500 km).  De onbekende kracht F kun je berekenen: de stuwkracht. 

maike op 13 april 2013 om 17:13

Sorry maar ik snap onderstaande uitleg niet.

want dan zou F: 30%:500.000 m zijn en dat klopt niet.

Volgens het boek moet er Ech = vw x v worden gebruikt, maar ik begrijp niet hoe je moet weten om deze formule te gebruiken

Jan op 13 april 2013 om 17:50

maike, 13 apr 2013

Volgens het boek moet er Ech = vw x v worden gebruikt, maar ik begrijp niet hoe je moet weten om deze formule te gebruiken

Deze formule herken ik niet. Wat betekenen in deze formule Ech, vw rspectievelijk v?

Met gebruikelijke afkortingen en de aanpak "gegevens-gevraagd-formule-invullen-uitrekenen-goede eenheid erachter"

Etotaal = 40 x 33 000 000 = 1 320 000 000 J

Enuttig = 0,30 x 1 320 000 000 = 396 000 000 J

 

Enuttig wordt gebruikt voor arbeid, dus

  • W= 396 000 000 J
  • s= 500 km = 500 000 m
  • F = ?? N

zoek een formule met W, F en s, verbouw die tot een vorm F= ....

vul in, klop in in de rekenmachine en noteer het antwoord met goede eenheid.

groet, Jan

maike op 13 april 2013 om 18:10

Meneer Jan,

 

Dus stuwkracht kun je gewoon volgens de formule w =f .s doen, dus volgens gewone kracht?

Jan op 13 april 2013 om 18:52

Theo de Klerk, 13 apr 2013

 Algemeen geldt W = F.s   De grootte van W is bekend (die 30%) en de afstand s ook (500 km).  De onbekende kracht F kun je berekenen: de stuwkracht. 


Ja, zie bovenstaande opmerking van Theo de Klerk.

Elke kracht is een "F" . Afhankelijk van wat die doet of waardoor die veroorzaakt wordt geven we die wel eens een eigen naam, Fnetto, Fspier, Fz, of, zoals in jouw geval de in mijn ogen** wat vreemde keuze "Fstuw". Maar het zijn allemaal krachten, ze passen allemaal in die Newtoniaanse wetten.

**Een in mijn ogen wat vreemde naamkeuze, want bij stuwkracht denk ik in eerste instantie aan aan straal- en raketmotoren, maar dat is niet jouw fout denk ik, het zal zo wel in je opgave staan.

 

Duidelijk nu?

groet, Jan

maike op 13 april 2013 om 20:29

Beste heer Van de Velde,

 

Ja echt een stuk duidelijker nu.

souhaib op 07 december 2015 om 21:53
beste, Natuurkundigen
hoe zou je de stuwkracht van een vastebrandstof raket kunnen bepalen? 


Theo de Klerk op 07 december 2015 om 22:01
De stuwkracht bepaal je door het tempo (de impuls: massa x snelheid) waarmee de brandstof uit de raket wordt geworpen. Bij de vastebrandstof is dit meestal het gas dat hieruit ontstaat bij verbranding dat met grote kracht naar achteren wordt geworpen waardoor de raket naar voren beweegt. Het is niet wezenlijk anders dan bij vloeibare brandstof. Wat telt is de impuls. Gas kan hele hoge snelheden krijgen omdat het sterk expandeert. Maar als je eenzelfde impuls zou kunnen creeren door bijvoorbeeld koffiebonen uit de raket te schieten, dan is het resultaat hetzelfde. Koffiebonen zijn weinig efficient, raketbrandstof doet het beter. 
souhaib op 07 december 2015 om 22:05
Beste Theo de klerk
Zou u eens in detail kunnen uitleggen hoe ik de snelheid zou moeten opmeten van het gas?

Alvast zeer bedankt.
Jan op 07 december 2015 om 22:49
dag Souhaib Barki

NASA heeft daaromtrent volop gedetailleerde informatie, zie bijvoorbeeld bijgaande PDF.

Groet, Jan
tessa op 03 april 2016 om 15:51
Als je bijvoorbeeld een raket hebt, werkt de stuwkracht dan omlaag of omhoog? de motorkracht bij een auto werkt namelijk in de bewegingsrichting, dus ik raak in de war
Jan van de Velde op 03 april 2016 om 16:21

tessa plaatste:

 de motorkracht bij een auto werkt namelijk in de bewegingsrichting, dus ik raak in de war
nope....
Dat wil zeggen, hangt er maar net van af hoe je het bekijkt.
de motor zorgt ervoor dat de wielen zich afzetten tegen het wegdek, en oefenen zo een achterwaartse kracht op het wegdek. Omdat de aarde (waar dat wegdek aan vastzit) een beetje zwaar is om weg te duwen duwt de wrijvingskracht tussen aarde en auto de auto weg.



Haal die wrijvingskracht weg (zet de auto op een spiegelgladde ijsbaan) en die motorkracht krijgt niks meer voor elkaar.....

Ga zelf op een skateboard staan, met je neus naar een muur. Oefen een kracht naar voor (neusrichting) uit op de muur. Jij inclusief skateboard bewegen naar achter. 

Zelfde skateboard, nog een klein skateboardje met je kleine zusje, jij duwt tegen je zusje, klein zusje duwt even hard terug of ze dat wil of niet. (actie = - reactie) 
Klein zusje gaat met grote snelheid in jouw duwrichting bewegen. 
Jij gaat met kleinere snelheid de tegengestelde kant op. 


Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)