verschil arbeid en energie
Naam stelde deze vraag op 05 mei 2016 om 14:38.Wat is het verschil tussen arbeid en energie?
Ze worden allebei gemeten in joule en als je bijvoorbeeld de formule
Wveer = Fveer,gem * s * cos0 omschrijft, dan krijg je Fveer,gem * u = 1/2 * C * u^2. En de formule van Eveer is Eveer = 1/2 * C * u^2.
Als die twee formules hetzelfde zijn wat is dan het verschil tussen arbeid en energie?
Hetzelfde gebeurt als je kijkt naar de zwaarte-energie/arbeid.
Wz = Fz * s * cos0 = mgh en Ez = mgh.
Alvast bedankt.
Reacties
Jan van de Velde
op
05 mei 2016 om 14:48
dag Naam,
Het verschil is alleen de naam (pun not intended). Arbeid is de naam die we geven aan de energie die komt kijken bij het veranderen van bewegingen.
De arbeid van de motor doet de auto versnellen (voegt bewegingsenergie toe) de arbeid van de rem doet de auto vertragen (neemt bewegingsenergie weg door het om te zetten in warmte) .
En gekker is het niet.
Duidelijk zo?
groet, Jan
Het verschil is alleen de naam (pun not intended). Arbeid is de naam die we geven aan de energie die komt kijken bij het veranderen van bewegingen.
De arbeid van de motor doet de auto versnellen (voegt bewegingsenergie toe) de arbeid van de rem doet de auto vertragen (neemt bewegingsenergie weg door het om te zetten in warmte) .
En gekker is het niet.
Duidelijk zo?
groet, Jan
Theo
op
05 mei 2016 om 14:58
Energie is een eigenschap van een "systeem". Daar kun je meer of minder van hebben. En wat je hebt kun je toepassen om er iets mee te doen.
Dat "ermee doen" noem je arbeid. Daarmee geef je energie weg aan een ander systeem. Bij "negatieve arbeid" krijg je juist die energie erbij.
Vergelijk het met een bankrekening. Energie is geld op de bank. Als je iets betaalt doe je een overschrijving. De ander krijgt er geld bij, jij houdt minder over. Het banktegoed is de energie die je hebt. De arbeid is de overschrijving, de uitwisseling van geld.
Energie kun je opslaan (batterij, hoogte e.d.), arbeid niet.
Voorbeeld: verplaatsing door jou van een voorwerp met massa m in een zwaartekrachtveld van de ene positie naar een andere, die h meter hoger ligt.
Begin: Ejij = E1 Evoorwerp = 0
Tijdens verplaatsen:
arbeid die jij verricht Wjij = Ftillen.h = Fzwaartekracht.h
(Ftillen even groot maar tegengesteld gericht aan Fzwaartekracht), kracht en verplaatsing over h meter in dezelfde richting
Eind: Ejij = E1 - Wjij = E1 - Fzwaaartekracht.h
Evoorwerp = 0 + Wjij = Fzwaartekracht.h
Netto is energie behouden. Wat er bij jou afging, kwam er bij het voorwerp bij door uitwisseling van arbeid.
Dat "ermee doen" noem je arbeid. Daarmee geef je energie weg aan een ander systeem. Bij "negatieve arbeid" krijg je juist die energie erbij.
Vergelijk het met een bankrekening. Energie is geld op de bank. Als je iets betaalt doe je een overschrijving. De ander krijgt er geld bij, jij houdt minder over. Het banktegoed is de energie die je hebt. De arbeid is de overschrijving, de uitwisseling van geld.
Energie kun je opslaan (batterij, hoogte e.d.), arbeid niet.
Voorbeeld: verplaatsing door jou van een voorwerp met massa m in een zwaartekrachtveld van de ene positie naar een andere, die h meter hoger ligt.
Begin: Ejij = E1 Evoorwerp = 0
Tijdens verplaatsen:
arbeid die jij verricht Wjij = Ftillen.h = Fzwaartekracht.h
(Ftillen even groot maar tegengesteld gericht aan Fzwaartekracht), kracht en verplaatsing over h meter in dezelfde richting
Eind: Ejij = E1 - Wjij = E1 - Fzwaaartekracht.h
Evoorwerp = 0 + Wjij = Fzwaartekracht.h
Netto is energie behouden. Wat er bij jou afging, kwam er bij het voorwerp bij door uitwisseling van arbeid.
Naam
op
05 mei 2016 om 15:28
Bedankt voor de snelle antwoorden, ik begrijp het nu :)
Wim
op
22 september 2017 om 11:48
Op een forum voor boten en vervoer ervan houdt dit ons bezig:
Een auto rijdt met boot op de trailer met een snelheid van 80km/u. Er zijn aan de achterzijde dunne spanriemen getrokken. Bij een noodstop(remmen) van 80 naar 0 knappen de spanriemen kapot en de boot schuift naar voren, nog tegengehouden door de lierband aan de voorzijde.
In dit voorbeeld weegt de boot met bb motor 210kg. Als ik wil weten welke geschikte spanriemen ik moet spannen om de boot bij 80km/u voldoende te zekeren, moet ik dan uitgaan van de formule omtrent kinetische energie of de nettokrachten in de 2e wet van Newton?
Met welke kracht of energie wil de boot dus naar voren bij een massa van 210kg bij 80km/u rijden, en er volgt een noodstop of zelfs botsing met een boom bijvoorbeeld? In welke formule bereken ik dit, rekening houdende met de vertraging door het remmen
Alvast bedankt,
Wim
Een auto rijdt met boot op de trailer met een snelheid van 80km/u. Er zijn aan de achterzijde dunne spanriemen getrokken. Bij een noodstop(remmen) van 80 naar 0 knappen de spanriemen kapot en de boot schuift naar voren, nog tegengehouden door de lierband aan de voorzijde.
In dit voorbeeld weegt de boot met bb motor 210kg. Als ik wil weten welke geschikte spanriemen ik moet spannen om de boot bij 80km/u voldoende te zekeren, moet ik dan uitgaan van de formule omtrent kinetische energie of de nettokrachten in de 2e wet van Newton?
Met welke kracht of energie wil de boot dus naar voren bij een massa van 210kg bij 80km/u rijden, en er volgt een noodstop of zelfs botsing met een boom bijvoorbeeld? In welke formule bereken ik dit, rekening houdende met de vertraging door het remmen
Alvast bedankt,
Wim
Theo de Klerk
op
22 september 2017 om 12:16
Bij plotselinge afremming moet je uitgaan van de (maximum) krachten die dan optreden. Dus 2e Wet van Newton. Makkelijk te berekenen met
F = m . Δv/Δt (m= massa boot, Δv = veind - vbegin = 0 - vbegin = - vbegin
Het grote probleem is Δt: hoe lang doe je over het remmen.
Als je een beetje tijd hebt, dan zie je dat F klein kan blijven. Sta je abrupt stil (tegen een boom of voorganger) dan kan Δt milliseconden zijn en dan is de F kracht vele malen de massa van de boot omdat 1/Δt zo groot is.
Je voorbeeld:
Stel dat je tegen een boom rijdt en de kreukelzone van de trekauto daarmee in 0,1 s stilstaat, dan is de kracht die de boot naar voren uitoefent (die wil namelijk "gewoon" door met dezelfde snelheid en wordt ook gestopt. Indirect door de boom, direct door de spanriemen die dat wel of niet kunnen doen a.g.v. de krachten): (80 km/h = 80/3,6 m/s = 22,2 m/s)
F = 210 kg x 80 km/h x 1/3,6 mh/kms /0,1 s = 47 kN (vergelijk "gewicht" van de boot als 210 x 9,81 = 2 kN)
F = m . Δv/Δt (m= massa boot, Δv = veind - vbegin = 0 - vbegin = - vbegin
Het grote probleem is Δt: hoe lang doe je over het remmen.
Als je een beetje tijd hebt, dan zie je dat F klein kan blijven. Sta je abrupt stil (tegen een boom of voorganger) dan kan Δt milliseconden zijn en dan is de F kracht vele malen de massa van de boot omdat 1/Δt zo groot is.
Je voorbeeld:
Stel dat je tegen een boom rijdt en de kreukelzone van de trekauto daarmee in 0,1 s stilstaat, dan is de kracht die de boot naar voren uitoefent (die wil namelijk "gewoon" door met dezelfde snelheid en wordt ook gestopt. Indirect door de boom, direct door de spanriemen die dat wel of niet kunnen doen a.g.v. de krachten): (80 km/h = 80/3,6 m/s = 22,2 m/s)
F = 210 kg x 80 km/h x 1/3,6 mh/kms /0,1 s = 47 kN (vergelijk "gewicht" van de boot als 210 x 9,81 = 2 kN)
Wim
op
22 september 2017 om 15:01
Dank je wel Theo voor je uitleg.
Bij de juiste spanriemen ga ik even van die 47 kN uit, welke is dus 47000 N. Dat zou dus 4700 daN zijn, en ik heb nu twee spanriemen achterop van elk 4000 daN, totaal 8000 daN.
Dit geeft dus voldoende (ladings)zekering. Toch?
Gr.
Bij de juiste spanriemen ga ik even van die 47 kN uit, welke is dus 47000 N. Dat zou dus 4700 daN zijn, en ik heb nu twee spanriemen achterop van elk 4000 daN, totaal 8000 daN.
Dit geeft dus voldoende (ladings)zekering. Toch?
Gr.
Theo de Klerk
op
22 september 2017 om 17:06
daN voor deca-Newton (ofwel 10 N) - een eenheid die ik nog nooit gezien/gebruikt heb.
47000 N = 4700 daN = 470 hN = 47 kN
Dus twee spanriemen van 4000 daN = 8000 daN zou het dan wel moeten kunnen redden. Tenzij ze losschieten of zo. Of als de stop niet 0,1 s duurde (beetje redelijke kreukelzone) maar slechts 0,01 s (10 keer minder). Dan neemt de kracht ook ineens met een factor 10 toe (tot 470 kN) en dan moet elke riem daarvan de helft, 23500 daN houden en dan is 4000 daN echt veel te weinig. Elke remtijd tussen 0,01 s en 0,1 s doet de kracht afnemen, maar bij een totaal van 8000 daN = 80000 N = F = 210 x 80/3,6 / Δt volgt een remtijd van minimaal Δt = 0,058 s. Korter en de riemen houden het niet. Langer en ze zouden het moeten redden.
Het geeft wel aan hoe belangrijk zo'n kreukelzone is om zoveel mogelijk tijd te rekken tussen volle vaart en stilstand. De krachten nemen dan snel af. Da's ook beter voor je nek want je hoofd wil net als de boot gewoon recht door.
47000 N = 4700 daN = 470 hN = 47 kN
Dus twee spanriemen van 4000 daN = 8000 daN zou het dan wel moeten kunnen redden. Tenzij ze losschieten of zo. Of als de stop niet 0,1 s duurde (beetje redelijke kreukelzone) maar slechts 0,01 s (10 keer minder). Dan neemt de kracht ook ineens met een factor 10 toe (tot 470 kN) en dan moet elke riem daarvan de helft, 23500 daN houden en dan is 4000 daN echt veel te weinig. Elke remtijd tussen 0,01 s en 0,1 s doet de kracht afnemen, maar bij een totaal van 8000 daN = 80000 N = F = 210 x 80/3,6 / Δt volgt een remtijd van minimaal Δt = 0,058 s. Korter en de riemen houden het niet. Langer en ze zouden het moeten redden.
Het geeft wel aan hoe belangrijk zo'n kreukelzone is om zoveel mogelijk tijd te rekken tussen volle vaart en stilstand. De krachten nemen dan snel af. Da's ook beter voor je nek want je hoofd wil net als de boot gewoon recht door.
Jan van de Velde
op
22 september 2017 om 17:15
Theo de Klerk plaatste:
daN voor deca-Newton (ofwel 10 N) - een eenheid die ik nog nooit gezien/gebruikt heb.groet, Jan
Wim
op
22 september 2017 om 17:35
Dank Theo en Jan voor de moeite,
De maximale belasting van een spanriem staat op een label op de riem zelf vermeld in daN, dat wil zeggen op de zwaardere spanriemen. Op de smalle spanriempjes waarmee men fietsen en surfplanken vastzet staat meestal niets. Nu zijn booteigenaren meestal heel voorzichtig met wat ze achter hun auto hebben, maar in het verkeer heb je nou eenmaal niet alles in de hand.
Hiermee kan een ieder zijn of haar eigen lading goed vastzetten.
Gr. Wim
De maximale belasting van een spanriem staat op een label op de riem zelf vermeld in daN, dat wil zeggen op de zwaardere spanriemen. Op de smalle spanriempjes waarmee men fietsen en surfplanken vastzet staat meestal niets. Nu zijn booteigenaren meestal heel voorzichtig met wat ze achter hun auto hebben, maar in het verkeer heb je nou eenmaal niet alles in de hand.
Hiermee kan een ieder zijn of haar eigen lading goed vastzetten.
Gr. Wim
Jan van de Velde
op
23 september 2017 om 10:02
Theo de Klerk plaatste:
Elke remtijd tussen 0,01 s en 0,1 s doet de kracht afnemen, maar bij een totaal van 8000 daN = 80000 N = F = 210 x 80/3,6 / Δt volgt een remtijd van minimaal Δt = 0,058 s.Het komt namelijk neer op een vertraging van 22 (m/s) / 0,058 (s) = 380 m/s² , in popi-taal ca 39 g . Overlevingskansen zijn al niet groot. Misschien heeft het in zo'n geval zelfs wel de voorkeur dat die boot wél al eerder losschiet; de massa van de boot helpt dan niet langer mee de kracht op de kreukelzone te vergroten, en zo wordt de vertraging die de inzittenden van de auto ondervinden allicht nét dat cruciale beetje kleiner.
Om de boot te houden bij een noodstop (geen botsing, alleen maximaal remmen) zijn de krachten heel overzichtelijk: de vertraging zal niet groter zijn dan ca 10 m/s², voor een boot van 210 kg wordt de spankracht a.g.v. de vertraging dan niet groter dan ca 200 daN .
groet, Jan
