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%

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

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

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

Antwoord: (vul een getal in)