Autorit

Hans Boer stelde deze vraag op 25 november 2020 om 16:21.

Een auto rijdt met een constante snelheid van 130 km h−1. De massa van de auto met inzittenden is 1450 kg. De totale weerstand op de auto is 1,66·103 N.

1    Toon aan dat het maximale vermogen dat de auto levert gelijk is aan 6,0∙104 W.
Ik weet dat , maar als ik dat bij deze vraag gebruik komt er een heel ander antwoord uit. Wat moet ik dan doen? 
 
Het rendement van de benzinemotor bedraagt 47 %.


2    Bereken hoeveel liter benzine de motor gebruikt wanneer de auto 10 km rijdt met deze snelheid.
Dit zal wel iets met dat vermogen te maken hebben. 
 
De auto remt af voor wegwerkzaamheden tot 70 km h−1. Hij remt gelijkmatig af over een afstand van 80 m.

 
3    Bereken de grootte van de gemiddelde tegenwerkende kracht die op de auto werkt.
Dit zal wel te makkelijk zijn, maar moet ik hier gewoon  doen? 

Reacties

Theo de Klerk op 25 november 2020 om 16:46
1.
Eenparige snelheid, dus geen netto kracht. Dan is kracht motor = kracht luchtweerstand = 1,66 .103 N
Snelheid 130 km/h = 36,1 m/s
P = Fv = 1,66 . 103 . 36,1 = 59.9 . 103 W = 6,0 . 104 W

2. Blijkbaar is dit vermogen maar 47% van wat de motor levert (de rest gaat op aan warmte en uit de uitlaat...)
Dus hoeveel energie zet de motor om? En hoeveel liter benzine moet je verbranden om die energie te leveren?

3. Van 130 km/h naar 70 km/h. Gemiddelde snelheid?  Hoe lang doe je dan over 80 m afleggen? Wat is dan de vaste versnelling/vertraging geweest? Gegeven de massa van de auto, wat is dan de gemiddelde kracht op de auto door de motor?
Hans Boer op 25 november 2020 om 17:28

1. Dankjewel :) 
2. Dus die 6,0 * 10^4 = 47%, dus 100% = 127659,6 w? 
3. Dus (70+130)/2=100 km/h

100/3,6=27,8 m/s

t=80/27,8=2,9 s
En nu? 

Jan van de Velde op 25 november 2020 om 19:19
+++++++++++++++++
2. Dus die 6,0 * 10^4 = 47%, dus 100% = 127659,6 W?
+++++++++++++++

Dag Hans,

dat klopt wel, maar is nog geen antwoord op vraag 2.

++++++++++++++++
(70+130)/2=100 km/h

100/3,6=27,8 m/s

t=80/27,8=2,9 s
En nu? 
++++++++++++++++++
versnelling berekenen



met die versnelling, en de massa, kun je dan de totale remmende kracht op de auto berekenen

Groet, Jan
Hans Boer op 25 november 2020 om 19:46
2. En hoe moet ik dan berekenen hoeveel liter benzine de motor gebruikt? 
3. Dankjewel, dan heb je het antwoord toch? 
Hans Boer op 25 november 2020 om 20:00
3. Oh nee, je moet het dan nog delen door de afstand of niet? 
Jan van de Velde op 25 november 2020 om 20:05
++++++++++++++++++++++++
2. En hoe moet ik dan berekenen hoeveel liter benzine de motor gebruikt?
+++++++++++++++++++++++++
zoek de verbrandingswarmte van benzine eens op?
Hans Boer op 25 november 2020 om 20:10
Verbrandingswarmte benzine = 33,0×109 J/m3
Jan van de Velde op 25 november 2020 om 20:18
en gebruik dat nou eens in de vraag:

Een auto gebruikt tijdens het rijden aan 130 km/h elke seconde  127659,6 J aan energie uit benzine
De verbrandingswarmte van benzine is 33,0×109 J/m3
Hoeveel liter benzine wordt verbrand als de auto met deze snelheid 10 km moet afleggen? 

Hans Boer op 25 november 2020 om 20:28
Dus ? Je kunt toch niet J delen door J/m3
Theo de Klerk op 25 november 2020 om 20:32
Ja hoor:  J/(J/m3) = m3  dus een volume. En laat dat nu net (in liters weliswaar) zijn waar je naar zoekt?

Maar benodigde energie delen door 10x snelheid? Denk eens even na!
Jan van de Velde op 25 november 2020 om 20:44
reken nou eerst eens uit hoeveel seconden die auto nodig heeft voor die 10 km.

elke seconde heeft die x joule nodig
elke liter benzine levert y joule
Hans Boer op 25 november 2020 om 20:46

Ik had een screenshot, maar ik typ het wel even. 

 L

Jan van de Velde op 25 november 2020 om 20:52
ik heb geen idee wat je hier aan het doen bent, maar, als je een auto te koop weet die 10 km kan rijden op 0,3 microliter benzine, (oftewel ruim 30 miljoen kilometer op een liter) geef mij dan even het adres :) 
Jan van de Velde op 25 november 2020 om 20:59
Ik heb geen idee waarop je je zit blind te staren

nogmaals, drie betrekkelijk eenvoudige stappen
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
reken nou eerst eens uit hoeveel seconden die auto nodig heeft voor die 10 km.

elke seconde heeft die x joule nodig
elke liter benzine levert y joule
+++++++++++++++++++++++++++++++++++
Hans Boer op 26 november 2020 om 09:16
130/3,6 = 36,1 m/s 
10 km = 10000 m 
t = 10000/36,1 = 277 s
Hans Boer op 26 november 2020 om 11:50
Klopt 3 ook al als ik de vertraging van -21 m/s2 als antwoord heb?
Theo de Klerk op 26 november 2020 om 13:08
Als je 277 s nodig hebt voor 10 km afstand dan is het vermogen geleverd door de benzine (=100%, de motor zelf heeft maar 57% daarvan nuttig gebruikt) gelijk aan ... J.  (want E = P.t). Een liter benzine levert .. J dus zijn er ... liter nodig.
Theo de Klerk op 26 november 2020 om 13:12
Bij 3: snelheid was 130 km/h, wordt 70 km/u.  Gemiddelde snelheid dus...
Met die snelheid wordt 80 m afgelegd. Tijdsduur?
In die tijd nam de snelheid feitelijk af met 60 km/h = .. m/s.  In de gegeven tijd wordt dat dan een vertraging van  .. m/s /tijdsduur  
Jan van de Velde op 26 november 2020 om 18:10

Theo de Klerk

In die tijd nam de snelheid feitelijk af met 60 km/h = .. m/s.  In de gegeven tijd wordt dat dan een vertraging van  .. m/s /tijdsduur  

 dag Hans,

Zie hierboven, of, zoals ik dus eerder al noteerde in formulevorm:



de tijd van 2,9 s had je al eerder berekend.
maar dan komt daar dus geen -2,1 m/s² uit. 

[Edit TdK]
Hans bedoelde 21 m/s2 - verbeterd in zijn oorspronkelijke post.
Maar dat is alsnog fout: (60 km/h)/2,9 s levert geen 2,1 en geen 21 m/s2 op



Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)