Massa verwaarlozen

anoniem stelde deze vraag op 08 juni 2021 om 21:06.
Hoi,

Waarom mag je bij de formules Ek = 1/2mv2 en Ez = mgh soms de massa verwaarlozen? In de uitwerkingen van mijn boek (pulsar 4 vwo, hsk 7) staat dat dit soms mag, maar ik snap nu niet helemaal waarom en wanneer dat wel of niet mag. Alvast bedankt!

Reacties

Theo de Klerk op 08 juni 2021 om 21:22
"verwaarlozen" betekent in dit geval dat de Ekin vrijwel wegvalt tegenover veel grotere energieen. Soms omdat de massa (van een mens) bijvoorbeeld maar 0,000.....01-ste deel is van de massa van de aarde of van een groot zeeschip of wat ook.
En "verwaarlozen" mag je van alles (energie, weerstand, kracht, stroom e.d.) als wat je verwaarloost een onbelangrijk deel van het eindantwoord is (typisch enkele procenten of minder - hoe hoog je de "lat" legt om te verwaarlozen is aan jou - hoe meer je verwaarloost, hoe minder juist het berekende resultaat).

Ik zie in hfd 7 alleen maar "verwaarloos weerstand" . En in 1 geval maar "verwaarloos massa". En dat is omdat de massa van (in dit geval) een katrol in het niet valt tegen de massa die opgetrokken wordt. Gewicht dat opgetrokken wordt is 120 N. De katrol weegt misschien 10 N. Da's maar 10/130-ste (=7%) van het geheel. Dat heeft wel wat invloed, maar voor een "eerste orde" berekening niet zo belangrijk.
anoniem op 08 juni 2021 om 21:28
hmm oké dankuwel, ik ben nu echter nog bij opdracht 11B. Daar zie ik dat ik wel gebruik moet maken van de massa (2,5 x 103 kg) terwijl bij opdracht 7 er geen massa gegeven is, en dit verder ook niet nodig is, blijkbaar. 
Theo de Klerk op 08 juni 2021 om 21:40
Bij opgave 7

doet massa niet ter zake want speelt geen rol: een auto "valt" 2,4 m naar beneden. Dat doet ie net zo snel (in theorie) als wanneer jij van de kade springt. Je kunt de tijd uitrekenen die de val duurt, daaruit de snelheid naar beneden en dan tel je die vertikale snelheid bij de horizontale snelheid van 20 km/h op en vind je de totale (vectoriele) snelheid.

Als alternatief voor het vallen kun je de energie vergelijken: boven zwaarte-energie mgh (massa nodig!), beneden is alles omgezet in kinetische energie, 1/2 mv2  (massa nodig!) en die twee zijn  dus gelijk:  mgh = 1/2 mv2  ofwel  gh = 1/2 v2  (massa "weggedeeld" dus blijkbaar niet nodig - da's iets anders dan "verwaarlozen" want dan stel je die waarde 0 kg)

Met de gegeven uitwerking ben ik het niet erg eens. Dat vind ik een zwaktebod.

(men zegt wel "de massa doet er niet toe" - dat is niet hetzelfde als "verwaarloosbaar". Maar "ik stel dan m = 1 kg" zou men niet moeten durven voorstellen)

Bij opgave 11 is de massa van belang want daaruit volgt een gewicht en dat probeert het schip te laten draaien. Zonder massa zou het schip nergens last van hebben. Het voorwerp onder beschouwing is het schip. Allicht dat diens massa van belang is. Die 70 kg van de kapitein en misschien nog 350 kg van 5 bemanningsleden valt te verwaarlozen (420/25000 = 2%) voor de berekening. Maar het schip zelf duidelijk niet.
anoniem op 08 juni 2021 om 21:50
Hoezo kan die m dan niet weggedeeld worden bij opd 11? Daar is Ez toch ook gelijk aan Ek?
Theo de Klerk op 08 juni 2021 om 22:03
Ja, maar voor opgave a is de massa wel nodig. En om de snelheid in b te berekenen moet je die kinetische energie delen door 2m voor v2.  Al kun je hier a herhalen voor gh = 1/2 v2 en dan vind je hetzelfde.
En opnieuw ben ik het niet eens met de antwoordsuggestie voor gebruik van 1 kg: 

Bij de overige vragen heb je in snelle blik ook de massa nodig.
anoniem op 08 juni 2021 om 22:06
Aha, top bedankt!
Gert op 09 juni 2021 om 10:50
Zie het vervolg over "verwaarlozen" of "niet ter zake doen"
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/78696
Waar het misverstand vaak over gaat als in de energievergelijking nog een wrijvingsterm opduikt:
mgh = ½mv2 + Q met Q = warmteenergie ten gevolge van wrijving.
Omdat in de term Q de massa m niet staat, kun je m niet wegdelen, want dan wordt na delen door m de vergelijking:
gh = ½ v2 + Q/m.
Je moet immers alle termen door m delen. In dit geval is de massa wel degelijk nodig om te weten.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)