Oh nu heb ik nog iets kunnen berekenen bij de eerste opdracht:

I=P / 4pi r²

800= P / 4pi 5,0² = 251327

Het is een vermogen, maar het lijkt me dan niet het vermogen wat er bedoeld wordt.

> Mijn grootste probleem is dat ik eigenlijk niet begrijp wat ze nu vragen of welke formules ik kan gebruiken.

De manier waarop ik de vraag lees wil men allereerst weten hoeveel energie door het brandglas wordt gebundeld in dat ene punt (brandpunt) waarop de zon wordt afgebeeld. Zoals je correct aangeeft is dit de intensiteit (energie/(meter.seconde) ) waarmee de zon op het brandglas straalt dat daarna door het brandglas wordt gebundeld in een heel klein zonnebeeld (bijna een enkel punt):

gebundelde intensiteit op brandpunt = intensiteit op hele brandglas = 800 W/m² x oppervlak brandglas

Vermogen is energie/tijdseenheid  (J/s of W). Wat je in je aanvulling uitrekent is op zich correct: de 800 W/m² is de energie die de zon straalt op het oppervlak van de lens. Die is πr² en niet 4πr² (= oppervlak van een bol) en r = 0,05 m

De tweede vraag heb ik inderdaad als hiermee niet samenhangend tot een nieuwe vraag gemaakt.

Dan zou ik uitkomen op 800 = P / pi x 0.052 = 6.28

Of moet je i.p.v. die 800 de (800 x 0.7854) 628.3 gebruiken?

> Dan zou ik uitkomen op 800 = P / pi x 0.052 = 6.28

Op zijn minst zou je moeten bedoelen 800 = P / (pi x 0.052) want nu staat er (P/pi)  maal 0,052. En dat is iets heel anders. Volgorde van berekening en afdwingen hiervan d.m.v. haakjes is belangrijk.

Maar het oppervlak van een cirkel met straal 5 cm = 0,05 m is pi x 0,05 x 0,05 m² = pi x 0,0025  m².  Bij berekeningen moet je wel alle eenheden in eenzelfde stelsel (zoals SI: kg, m, s) gebruiken en niet naar willekeur cm, m, W, cal enz door elkaar mengen.

Voor de berekening: 

I = 800 W/m² (=Jm^-1s^-1)
A = π r² = π (0,05)² m² = 7,85 . 10^-3 m²
P = I.A = 800 Js^-1m^-2 x 7,85 . 10^-3 m² = 6,28 Js^-1 = 6,28 W = 6 W (1 significant cijfer)

Daarmee weet je het vermogen (energie/tijdseenheid) dat in de afbeelding van de zon wordt geleverd. Maar om daarvan weer het vermogen/oppervlak te berekenen is pas mogelijk als je weet hoe groot  (oppervlak) de afbeelding van de zon is.

Met enig natte vingerwerk kun je R_zon opzoeken in Binas, net als de (voorwerps)afstand tot de Aarde.  De beeldafstand vrijwel de brandpuntsafstand f = 0,16 m zodat de vergroting (eigenlijk verkleining) van de zon op het papier te berekenen is als N = b/v . Uit die vergoting kun je de straal van de zon in de afbeelding berekenen en daarmee het minuscule oppervlak van de zonne-afbeelding. Het berekende vermogen P hierboven kun je door dit oppervlak delen om de (heel hoge) intensiteit te bepalen.

Dus als ik het goed begrijp komt het hier op neer:

0.16 / 149 x 10⁹ = 1.1 x 10^-12

6.28 / 1.1 x 10^-12 = 5.87 x 10¹²

Ik weet niet of het goed is maar het is me nu in ieder geval al een stuk duidelijker geworden. Bedankt!

vergroting = b/v = 0.16 / 149 x 10⁹ = 1.1 x 10^-12

straal van afbeelding = echte straal x vergroting = 696 . 10⁶ m x 1,1 x 10^-12 = 766 x 10^-6 m
oppervlak afbeelding A = π r² = 3,14 . (766 . 10^-6)² = 1,84 . 10^-6 m²

Verrmogen geleverd op dit kleine oppervlak is 6,28 W. Als dit oppervlak naar 1 m² zou worden uitgebreid met eenzelfde vermogen op elk stukje ervan dan is de intensiteit

I = P/A = 6.28 W/ (1.841 x 10^-6 m²) =  3,4 . 10⁶ W/m² .

Maar ik weet niet of men dit bedoelt te berekenen. Het "ingestraalde vermogen" zoals je vraagtitel aangeeft, zal het vermogen zijn dat door het brandglas wordt gebundeld in die kleine zonneafbeelding. En die is 6,28 W.

Mee, 10 mrt 2013

Bereken het ingestraald vermogen per oppervlakte-eenheid op de plaats van het zonnebeeld.

dus toch die 3,4·10⁶ W/m²

Heel erg bedankt!