zwaarte energie of kinetische energie

liesa stelde deze vraag op 12 mei 2019 om 13:53.

Quote

wanneer gebruik je nou zwaarte energie en wanneer kinetische energie.

ik maakte de examen havo 2015 tijdvak 1 opgave 5 "soliton"
daar moest je de rendement berkenen van de pomp. ik wist wel wat ik moest doen maar inplaats van 
zwaarte energie heb ik kinetische energie gebruikt. ik zag wel dat er in het vraag heel duidleijk 'zwaarte punt' stond. 

kan iemand mij uitleggen hoe ik dat moet herkennen in een opgave zodat ik deze fout niet maak

Reacties:

Theo de Klerk
12 mei 2019 om 14:26
Quote
Wanneer gebruik je een hamer en wanneer een schroevendraaier?

Zwaarte-energie is energie die een voorwerp heeft doordat het onder invloed van de zwaartekracht staat. Op aarde (t.o.v. grond) wordt dit meestal berekend met E=mgh

Kinetische energie is energie die een voorwerp heeft doordat het snelheid heeft. Die waarde is Ek = 1/2 mv2

Een voorwerp kan dus beide vormen van energie hebben. Wat je in opgaven veel tegenkomt is dat een voorwerp vanuit stilstand van een hoogte valt.
Op die hoogte heeft het alleen zwaarte-energie. De kinetische is 0 J want v = 0 m/s.
Dan begint het te vallen, krijgt daardoor snelheid. Maar de hoogte wordt minder dus de Ez neemt af. Omdat er behoud van energie is komt de afname van de Ez overeen met de toename van Ek . Je kunt dus op elke hoogte uitrekenen hoe groot de snelheid v dan moet zijn omdat de Ek op dat moment gelijk is aan de afname van de zwaarte-energie als het op een lagere hoogte (valpositie) is aangekomen (Ez,hoogte - Ez,valpositie)

Bij de Soliton opgave wordt water opgepompt naar grotere hoogte. Dat betekent dat het meer zwaarte energie krijgt.

Bereken het rendement van de pomp.

 

De pomp verplaatst 341 m3 water (massa m = ρ.V = (998 kg/m3). 341 m3 = 3,40 . 105 kg) over een hoogte van 4,5 m in het aards zwaartekracht­veld.

De zwaarte-energie van het water neemt toe met

ΔEzw = m.gΔh = 3,40.105 . 9,81 . 4,5 = 1,50 . 107 J

Deze energie is verkregen door (nuttige) arbeid verricht door de pomp gedurende 136 s.

De pomp heeft een vermogen van 441 kW, en heeft van het stroomnet energie afgenomen ter grootte van

E = P.t = 441 . 103 . 136 = 5,998 . 107 J

Rendement is dan

η = 1,50 . 107 / (5,998 . 107) = 0,25 = 25%
Lucky
25 maart 2020 om 11:41
Quote
Hoi ik moet voor naturkunde een manier vinden om de kinetische energie te berekenen. Nu heb ikalleen het gewicht vande bal en de hoogte.
(ik moet een bal in een emmer water laten vallen en dan de kinetische energie berekenen.)

Bijlagen:

Jan van de Velde
25 maart 2020 om 12:21
Quote
dag Lucky,

energie gaat nooit verloren, wordt alleen maar omgezet van de ene vorm in de andere.

hier dus van  zwaarte-energie naar kinetische energie 

als jij een bal van (ik zeg maar wat) 2 kg van 1,5 m hoogte (gemeten tot wateroppervlak) laat vallen, dan had die bal voordat je hem losliet een zwaarte-energie van (zie de formules die je kreeg)
Ez = m  x  g  x  h
    = 2 x 9,81 x 1,5 = 29,43 J

dat is dan ook (wet van behoud van energie) de bewegingsenergie die de bal heeft vlak voordat die het wateroppervlak raakt. 
dus Ez boven is gelijk aan Ekin beneden 

vul die bewegingsenergie formule in 
Ekin = ½ x m x v² 
29,43 = ½ x 2 x v² 

en reken v uit

groet, Jan
Lucky
27 maart 2020 om 11:04
Quote
Hoi ik heb nog een vraag, ik moet het verband tussen de kinetische energie (2,16Joule) en het water dat uit de emmer klotst weten.

Ik moest een voorwerp in een emmer water laten vallen en kijken hoeveel water eruit klotst ik snap niet wat ze met het verband tussen de kinetische energie en het water bedoelen?
Arno van Asseldonk
27 maart 2020 om 11:13
Quote
Je laat de emmer vanaf een bepaalde hoogte vallen. Voordat je de emmer loslaat heeft de emmer dus een bepaalde hoeveelheid zwaarte-energie. Als de emmer vanaf een bepaalde hoogte de grond raakt wordt deze zwaarte-energie omgezet in kinetische energie. Je hebt het over een kinetische energie van 2,16 J. Kun je eens aangeven hoe je aan die waarde gekomen bent?
Theo de Klerk
27 maart 2020 om 16:42
Quote
Arno, niet de emmer valt - de bal plonst in de emmer. Een volle emmer stroomt dan over (afhankelijk van hoe ver de bal in het water zakt nadat het tot rust komt). Tijdens de val staat het al zijn kinetische energie af en zakt dieper in het water (viscociteit water) om daarna weer op te veren. Een ooit volle emmer zal niet meer compleet vol zijn. Hoeveel water eruit gespat is laat zich m.i. niet zo maar makkelijk berekenen.
Jan van de Velde
27 maart 2020 om 16:54
Quote

Theo de Klerk plaatste:

Hoeveel water eruit gespat is laat zich m.i. niet zo maar makkelijk berekenen.
zeker niet. Maar goed, je zou dat kunnen meten natuurlijk, en dan de hoogte van de val in een grafiek uitzetten tegen de hoeveelheid uitgeklotst water, en daar een grafiek van tekenen.
selma
02 april 2020 om 13:20
Quote
 hallo kan iemand  een voorbeeld geven waarbij een stoot tot een afname in bewegingsenergie leidt.
Theo de Klerk
02 april 2020 om 13:25
Quote
Stootblok bij trein?

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

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

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

Antwoord: (vul een getal in)