snelheid kogel en kanon

coor stelde deze vraag op 18 januari 2007 om 21:36.

Hallo daar!

zou iemand mij aub kunnen helpen met deze vraag??

een kogel met massa 20kg wordt uit een kanon met massa 500kg geschoten. de energie die hierbij vrijkomt is 20 kJ. ga er van uit dat deze energie volledig gaat naar kinetische energie van de kogel en het kanon. wat is de snelheid van de kogel en van het kanon als de kogel er uit geschoten wordt?

 ik dacht dat je m(kanon).v(kanon)/2 + m(kogel).v(kogel)/2 = 20 kJ

maar dan zit ik vast, kweet ook niet of het juist is.

Dank voor hulp!

 

Reacties

Jan op 18 januari 2007 om 23:01

Nee, is niet juist. Dit is best wel een ingewikkelde, ook om hier duidelijk te typen.

De som van de kinetische energieën van kogel en kanon wordt 20 kJ. de formule voor Ekin = ½mv²

½m(kanon)v(kanon)² + ½m(kogel)v(kogel)²= 20 kJ

Dan gaat de kogel de ene kant op, en het kanon de andere. Volgens de wet van behoud van impuls mag er niet zomaar impuls ontstaan, maar moet de totale impuls (p=mv) nul blijven.

ofwel: p(kanon) + p(kogel) = 0

m(kanon)v(kanon) + m(kogel)v(kogel)=0

(denk eraan dat v een vectorgrootheid is, door de tegengestelde richtingen krijgt er dus één een negatief teken).

nu heb je twee vergelijkingen met twee onbekenden, nl v(kanon) en v(kogel) en wordt het wiskunde.   

Jaap op 18 januari 2007 om 23:09

Dag Coor,
Je past de wet van behoud van energie toe. In je vergelijking moet je elke snelheid kwadrateren.
Behalve de wet van behoud van energie hebben we ook de wet van behoud van impuls nodig.
Kogel: index 1. Kanon: index 2.
Energiebehoud:  ½m1×v1²+½m2×v2²=Etot (#1)
Impulsbehoud: na het schot is de totale impuls nul, want dat is vóór het schot ook het geval. Na het schot is de impuls van het kanon dus even groot als de impuls van de kogel, maar tegengesteld gericht. Afgezien van het plus/minteken geldt na het schot m1×v1=m2×v2 → v2=(m1/m2)×v1 (#2).
Als je dit invult in vergelijking (#1), kun je v1 berekenen. Met (#2) vind je daarna ook v2.
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)