Potentiële en kinetische energie
Henry stelde deze vraag op 23 november 2019 om 20:49.Mijn leerkracht zei dat de som van de potentiële en kinetische energie altijd constant is.
Maar hoe zal dit bij oefeningen helpen om een antwoord te vinden op een bepaalde vraag?
Bedankt.
Reacties
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 21:00
Dat is onzin. Maar hij zal het in een context gezegd hebben waarin het wel geldig is.
Energie is constant maar is opgebouwd uit allerlei componenten waarbij onderling de verhouding veranderen kan. Zoals je water over meerdere emmers kunt verdelen in allerlei verhoudingen.
Bij zwaartekrachtproblemen is het (in ideale omstandigheden) zo dat de zwaarte-energie (door een hoogte) en de bewegingsenergie samen constant zijn: de totale energie. (hoog en geen snelheid of laag en hoge snelheid).
Misschien refereert hij aan een (onvolledige) formule die zegt ΔEkin = W (de verandering van de kinetische energie is gelijk aan de verrichte arbeid, meestal de afname van potentiele (=mogelijkheid tot leveren van arbeid) energie).
Die formule is incompleet, want is volledig: ΔEkin + Q = W (de afname van potentiele energie door levering van arbeid W is gelijk aan de verandering van kinetische energie PLUS de energie die "verloren" gaat aan wrijving, warmte en andere "verlies"posten). In ideale gevallen gaat geen energie "verloren" (=wordt weggegeven aan de buitenwereld) aan wrijving of warmte. Dan is Q = 0 J en geldt de simpelere ΔEkin = W
Voor zwaartekrachtopgaven geldt dus meestal:
ΔΕzw + ΔEkin = 0 (ofwel Ezw + Ekin = constant)
Voor situaties waarin energie wordt gebruikt om snelheid te veranderen:
ΔEkin = W - Q (waarbij W = F s cos φ)
Energie is constant maar is opgebouwd uit allerlei componenten waarbij onderling de verhouding veranderen kan. Zoals je water over meerdere emmers kunt verdelen in allerlei verhoudingen.
Bij zwaartekrachtproblemen is het (in ideale omstandigheden) zo dat de zwaarte-energie (door een hoogte) en de bewegingsenergie samen constant zijn: de totale energie. (hoog en geen snelheid of laag en hoge snelheid).
Misschien refereert hij aan een (onvolledige) formule die zegt ΔEkin = W (de verandering van de kinetische energie is gelijk aan de verrichte arbeid, meestal de afname van potentiele (=mogelijkheid tot leveren van arbeid) energie).
Die formule is incompleet, want is volledig: ΔEkin + Q = W (de afname van potentiele energie door levering van arbeid W is gelijk aan de verandering van kinetische energie PLUS de energie die "verloren" gaat aan wrijving, warmte en andere "verlies"posten). In ideale gevallen gaat geen energie "verloren" (=wordt weggegeven aan de buitenwereld) aan wrijving of warmte. Dan is Q = 0 J en geldt de simpelere ΔEkin = W
Voor zwaartekrachtopgaven geldt dus meestal:
ΔΕzw + ΔEkin = 0 (ofwel Ezw + Ekin = constant)
Voor situaties waarin energie wordt gebruikt om snelheid te veranderen:
ΔEkin = W - Q (waarbij W = F s cos φ)
Jan van de Velde
op
23 november 2019 om 21:01
Dat is een versie van de wet van behoud van energie.
Een bepaalde vraag die ik in dit verband zou kunnen stellen is: als een voorwerp valt van 10 m hoogte, met welke snelheid raakt het dan de grond?
groet, Jan
Een bepaalde vraag die ik in dit verband zou kunnen stellen is: als een voorwerp valt van 10 m hoogte, met welke snelheid raakt het dan de grond?
groet, Jan
Henry
op
23 november 2019 om 21:13
Enorm bedankt!
W=delta(Ekin)
Ik snap de formule, maar begrijp niet zo goed wat het inhoudt. Mijn excuses hiervoor maar ik ben niet zo « natuurkundig ». Dus kan ik mij niet zo goed inbeelden hoe dit komt. Zou u dit ook willen uitleggen alstublieft?
W=delta(Ekin)
Ik snap de formule, maar begrijp niet zo goed wat het inhoudt. Mijn excuses hiervoor maar ik ben niet zo « natuurkundig ». Dus kan ik mij niet zo goed inbeelden hoe dit komt. Zou u dit ook willen uitleggen alstublieft?
Henry
op
23 november 2019 om 21:17
Jan van de Velde plaatste:
Een bepaalde vraag die ik in dit verband zou kunnen stellen is: als een voorwerp valt van 10 m hoogte, met welke snelheid raakt het dan de grond?
groet, Jan
Op het hoogste punt is Ekin=0J
Op het laagste punt is Epot=0J
Dus zal zijn potentiële zwaarte-energie omgezet worden in kinetische energie.
Om de snelheid af te leiden heb ik de massa nodig, toch?
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 21:20
Zie mijn eerdere antwoord.
W = verrichte arbeid (door afname van potentiele energie)
ΔEkin is de verandering van de kinetische energie (toename of afname, niet een absoluut bedrag).
E = constant
Epot + Ekin = constant
dus ΔEpot + ΔEkin = 0
ofwel W + ΔEkin = 0 want ΔEpot = W
W = verrichte arbeid (door afname van potentiele energie)
ΔEkin is de verandering van de kinetische energie (toename of afname, niet een absoluut bedrag).
E = constant
Epot + Ekin = constant
dus ΔEpot + ΔEkin = 0
ofwel W + ΔEkin = 0 want ΔEpot = W
![](https://media.natuurkunde.nl/content_files/files/13383/original/Picture.png?1574540979)
Jan van de Velde
op
23 november 2019 om 21:26
Henry plaatste
Om de snelheid af te leiden heb ik de massa nodig, toch?
twee sommetjes dan: (gebruik voor g de afgeronde waarde van 10 m/s² )
1) een blok hout met een massa van 3 kg valt van een hoogte van 10 m naar beneden.
Met welke snelheid raakt het de grond?
2) een blok hout met een massa van 6 kg valt van een hoogte van 10 m naar beneden.
Met welke snelheid raakt het de grond?
Henry
op
23 november 2019 om 21:33
Theo de Klerk plaatste:
Zie mijn eerdere antwoord.
Henry
op
23 november 2019 om 21:36
Jan van de Velde plaatste:
Henry plaatste
Om de snelheid af te leiden heb ik de massa nodig, toch?
twee sommetjes dan: (gebruik voor g de afgeronde waarde van 10 m/s² )
1) een blok hout met een massa van 3 kg valt van een hoogte van 10 m naar beneden.
Met welke snelheid raakt het de grond?
2) een blok hout met een massa van 6 kg valt van een hoogte van 10 m naar beneden.
Met welke snelheid raakt het de grond?
Bij beide is v=14m/s, toch?
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 21:36
Zie de tekening bij mijn eerdere antwoord (later toegevoegd).
Daarin daalt de potentiele energie als een bal valt van maximaal naar nul. Tegelijk neemt de kinetische energie evenveel toe zodat de som van beide steeds gelijk blijft.
Daarin daalt de potentiele energie als een bal valt van maximaal naar nul. Tegelijk neemt de kinetische energie evenveel toe zodat de som van beide steeds gelijk blijft.
Jan van de Velde
op
23 november 2019 om 21:40
Henry plaatste
Als je ze gelijkstelt krijg je uiteraard aan beide kanten de massa, die dus weggeschrapt mogen worden.Bij beide is v=14m/s, toch?
Henry
op
23 november 2019 om 21:42
Theo de Klerk plaatste:
Zie de tekening bij mijn eerdere antwoord (later toegevoegd).Daarin daalt de potentiele energie als een bal valt van maximaal naar nul. Tegelijk neemt de kinetische energie evenveel toe zodat de som van beide steeds gelijk blijft.
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 21:44
Arbeid W = afname potentiele (=in staat tot leveren van arbeid) energie. En als die arbeid nergens anders voor gebruikt wordt, neemt de kinetische energie evenveel toe.
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 21:47
> ik ben niet zo « natuurkundig »
Je hoeft geen Einstein te zijn, maar is natuurkunde in je pakket wel een goede keuze? Tot aan het eindexamen wordt het nog veel ingewikkelder.
Je hoeft geen Einstein te zijn, maar is natuurkunde in je pakket wel een goede keuze? Tot aan het eindexamen wordt het nog veel ingewikkelder.
Henry
op
23 november 2019 om 22:01
Theo de Klerk plaatste:
Arbeid W = afname potentiele (=in staat tot leveren van arbeid) energie. En als die arbeid nergens anders voor gebruikt wordt, neemt de kinetische energie evenveel toe.
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 22:31
Als jij tegen de tafel duwt neemt jouw potentiele energie af. Ga maar eens lang tegen iets zwaars aanduwen. Dan word je moe en krijg je honger: energie uit eerdere maaltijden (deels omgezet in spier-energie, de rest in warmte en "afval" voor de wc) is als potentiele energie weggegeven door arbeid te verrichten.
Als dat weggeduwde voorwerp wrijvingsloos bewoog dan is alle arbeid in kinetische energie omgezet. In praktijk zal een deel (of soms bijna alles) zijn omgezet in wrijving en warmte. En wat overblijft (soms heel weinig of niks) in kinetische energie.
Als dat weggeduwde voorwerp wrijvingsloos bewoog dan is alle arbeid in kinetische energie omgezet. In praktijk zal een deel (of soms bijna alles) zijn omgezet in wrijving en warmte. En wat overblijft (soms heel weinig of niks) in kinetische energie.
Henry
op
23 november 2019 om 22:42
Theo de Klerk plaatste:
Als dat weggeduwde voorwerp wrijvingsloos bewoog dan is alle arbeid in kinetische energie omgezet.Maar gaat het hier om de kinetische energie van degene die duwt of van de tafel?
Theo de Klerk
op
23 november 2019 om 22:55
Als de persoon zelf ook beweegt (niet onlogisch als hij duwt) dan zal zijn afname van potentiele energie gelijk zijn aan een toename van de eigen kinetische energie plus de kinetische energie van wat hij duwt...
ΔEpot = ΔEkin,zelf + ΔEkin,tafel
ΔEpot = ΔEkin,zelf + ΔEkin,tafel
Henry
op
24 november 2019 om 00:47
Theo de Klerk plaatste:
Als de persoon zelf ook beweegt (niet onlogisch als hij duwt) dan zal zijn afname van potentiele energie gelijk zijn aan een toename van de eigen kinetische energie plus de kinetische energie van wat hij duwt...ΔEpot = ΔEkin,zelf + ΔEkin,tafel