Mechanisch vermogen

Joep stelde deze vraag op 23 mei 2019 om 19:56.

Quote

wat is de verschil tussen kracht en mechanisch vermogen?? 

Reacties:

Jan van de Velde
23 mei 2019 om 20:34
Quote
dg Joep,

het zijn twee compleet verschillende grootheden. 

Een vergelijkbare vraag op elektrisch gebied zou luiden:
"wat is het verschil tussen spanning en elektrisch vermogen?"


waarbij dat mechanisch vermogen P (uitgedrukt in joule per seconde, watt) onder andere rechtevenredig is met de kracht (P=F·v) 

groet, Jan
Theo de Klerk
23 mei 2019 om 20:45
Quote
Vermogen is energie per tijdseenheid (vaak J/s ook wel watt genoemd)

Kracht is een manier om iets in beweging te krijgen, een versnelling te geven (uitgedrukt in newton).

De koppeling tussen beide is dat als je een kracht over een bepaalde afstand uitoefent, daarbij een hoeveelheid energie wordt gebruikt. En als dat een aantal seconden duurt, dan kun je uitrekenen hoeveel energie/tijdseenheid gebruikt is.

energie gebruikt = kracht x afstand waarover die kracht wordt uitgeoefend
energie/seconde = vermogen = kracht x  afstand/seconde = kracht x snelheid

Of in het kort:

E = F.s
E/t = P = F. s/t = F.v
joep
25 mei 2019 om 14:25
Quote
Oke dus bijvoorbeeld een fiets!
met een zwaar verzet heb je meer KRACHT nodug maar met een licht verzet heb je meer ENERGIE nodig. Dus:

...... mechanisch vermogen is vanzelfsprekend en kracht niet?..
Jan van de Velde
25 mei 2019 om 16:27
Quote

joep plaatste:

met een zwaar verzet heb je meer KRACHT nodig 
klopt.

Maar daarbij legt de krachtgever (dat trapbeen) een kortere weg af, dus 

 met een licht verzet heb je meer ENERGIE nodig. 

klopt niet. 

Op een gelijke fietsafstand en met gelijke rolwrijving en luchtweerstand zal de benodigde arbeid (=energie) gelijk zijn: W=F·s . En als dat in deelfde tijd gebeurt, al het mechanisch vermogen (P=W/t) dus ook gelijk zijn. 

Datzelfde geldt voor dat been op de trapas, want die gaat met een groot verzet weliswaar een grotere kracht nodig hebben, maar legt voor diezelfde  fietsafstand minder traprondjes af. 

Biologisch kan dat anders aanvoelen, fysisch-mechanisch echter zeker niet. 

Groet, Jan
Theo de Klerk
25 mei 2019 om 16:37
Quote
Nee, de energie die je nodig hebt om boven te komen is precies hetzelfde. En de kracht die je gebruikt meestal ook. Het gebruik van versnellingen zorgt er voor dat je bij gelijke trapkracht uiteindelijk dezelfde heuvel op komt en evenveel energie hebt gebruikt.

Bij een lage versnelling moet je meer trappen om een zelfde wegafstand af te leggen omdat de omtrek van een tandrad zo klein is. Bij gelijke kracht en traptijd voor 1 omwenteling, levert 1 omwenteling maar een kleine voorwaartse beweging op en leg je minder afstand af (kleinere snelheid).  Je vermogen is minder: P = F.v  (kracht F constant gedacht).

Bij hoge versnelling trap je in dezelfde tijd ook een keer rond maar leg je een grotere afstand af omdat het tandrad een grotere omtrek heeft. Het vermogen is dan groter: P = F.v (F weer hetzelfde, maar v groter).

De hoeveelheid energie om op de heuvel te komen is gelijk: E = mgΔh. Maar bij een groter vermogen ben je er sneller (P = E/t en dus P = mg Δh/t ) Als P toeneemt, moet Δh/t toenemen: de snelheid. En bij hogere snelheid ben je eerder boven.
Logisch toch? Een zelfde zwaarteenergie is nodig. Als je meer energie per seconde kunt leveren (hoger vermogen) dan heb je minder tijd nodig om die zwaarteenergie te leveren.
joep
11 juni 2019 om 16:39
Quote
Ik snap dit niet :-(
Jan van de Velde
11 juni 2019 om 16:45
Quote
Dag Joep,

Het verschil tuissen mechanisch vermogen en kracht is als het verschil tussen een aardappel en een varken: het zijn twee compleet verschillende zaken. 

Dus, als je met bovenstaande uitleg geen weg kunt, dan is het slimste om eens met een (volledige en letterlijk overgetypte) oefening te komen, dan kom je er waarschijnlijk al doende achter.

Groet, Jan
Joep
11 juni 2019 om 16:51
Quote
Naja in mijn boek staat t uitgelegd als:

als je gaat fietsen met een zwaar verzet s er sprake van een KRACHT en met een licht verzet gaat ie langzamer rijden waardoor er ook meer sprake is van MECHANISCH VERMOGEN.... wat ik wel bergijp, maar volgens jullie niet klopt?
Theo de Klerk
11 juni 2019 om 20:35
Quote
nee, klopt geen barst van. Bij elke kracht F waarbij een verplaatsing met snelheid v plaatsvindt is altijd een vermogen nodig gelijk aan W = Fv

Je kunt jouw tekst onterecht lezen als òf òf.

Bij een groot tandrad leg je met 1 omwenteling een grote afstand af (2πr). Maar als je daarvoor heel zwaar moet trappen, ben je snel moe. Dan is het beter meer en lichter te trappen en per omwenteling minder afstand (lagere snelheid) af te leggen (lagere versnelling). Dat geeft voor W=Fv een kleinere waarde.
Minder kracht bij trappen (maar meer trappen - grotere cadans) dan ook minder vermogen. 
Jan van de Velde
11 juni 2019 om 21:14
Quote

Joep plaatste:

Naja in mijn boek staat t uitgelegd als:

als je gaat fietsen met een zwaar verzet s er sprake van een KRACHT en met een licht verzet gaat ie langzamer rijden waardoor er ook meer sprake is van MECHANISCH VERMOGEN....
Ik weet zeker dat dat zo niet LETTERLIJK in je boek staat. Dit is jouw interpretatie.

Type dat stukje uit je boek eens letterlijk over, of, als dat veel wordt, plaats hier eens een foto van die pagina?

groet, Jan
Joep
11 juni 2019 om 21:58
Quote
Theo de Klerk
11 juni 2019 om 23:00
Quote
"Het verschil" is al een domme opmerking. Verschil is er tussen zaken van dezelfde grootheid - die kun je optellen of aftrekken. Grote/kleine appelen. Hoge/lage snelheid.
Maar niet appelen/peren of snelheid/energie.

Als er "het onderscheid" had gestaan was het beter geweest.
Zwaar verzet bij meer kracht geeft een grotere afstand per tijdseenheid (en dus snelheid) zodat het vermogen Fv groter is dan een licht verzet in dezelfde cadans.

Bij licht verzet is de afstand minder bij gelijke trapkracht en cadans en daarmee zijn snelheid v en dus vermogen Fv ook kleiner.

Bij een gelijke snelheid (hogere cadans in licht verzet) is v gelijk  (meer omwentelingen per seconde in licht verzet, dus grotere afstand) en dan is bij gelijke trapkracht voor zwaar en licht verzet, het vermogen Fv ook hetzelfde.

Alles blijft draaien om vermogen = kracht x snelheid
Vermogen is geen kracht en er is ook geen verschil tussen beide te geven want het zijn andere grootheden.

- als bij zwaar en licht verzet even hard getrapt wordt en de cadans gelijk is dan zal bij licht verzet minder snelheid zijn en dus minder vermogen worden geleverd
- als bij zwaar en licht verzet even hard getrapt wordt en bij licht verzet een hogere cadans is dan kan bij lichter verzet een gelijke snelheid en dus vermogen worden geleverd.
- als bij zwaar en licht verzet even hard getrapt wordt en bij licht verzet een lagere cadans is dan kan bij lichter verzet een lagere snelheid en dus lager vermogen worden geleverd (nog lager dan bij gelijke cadans)

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

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

Ariane heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)