Tiny
stelde deze vraag op
01 december 2005 om 20:55.
Ik vroeg me af of jullie me bij de volgende vraagstukken zouden kunnen helpen?
1) Er wordt water uit de kelder gepompt . De vloer is 50m² en het water staat 1,5m hoog. Het hoogteverschil tussen vloer en straat is 5m. Bereken de arbeid.
2) Het wereldreacord polsstokspringen was ooit 5,3m. Het zwaartepunt van de springer bevond zich voor de sprong 1m boven de grond. Tijdens het springen ging het zwaartepunt 25cm onder de lat door. Bereken de loopsnelheid van de springer in de onderstelling dat hij al zijn kinetische energie in potentiële energie kan omzetten.
Dank bij voorbaat!! Mvg
Reacties
Jaap
op
01 december 2005 om 21:54
Dag Tiny,
1 Als de pomp alleen het water maximaal 5 m, minimaal 3,5 m en dus gemiddeld 4,25 omhoog hoeft te brengen, is de verrichte arbeid even groot als de toeneming van de zwaarte-energie Ez=m*g*h van het water. Je kunt het volume van het water berekenen uit de gegevens. Combineren met de dichtheid geeft de massa m van het water. Het hoogteverschil h is bekend. Ik heb aangenomen dat het water bovenaan in rust is, zodat de pomp netto geen arbeid hoeft te verrichten om het water kinetische energie te geven. Ook is aangenomen dat de wrijving verwaarloosbaar is.
2 Je kunt de loopsnelheid v vinden via de kinetische energie Ek tijdens de aanloop. Die Ek is even groot als de zwaarte-energie Ez (potentiële energie) wanneer de springer op zijn hoogste punt (even in rust) is. Ek=Ez > 1/2*m*v²=m*g*h > 1/2*v²=g*h met h is het hoogteverschil dat het massamiddelpunt van de springer doorloopt (4,05 m). Mee eens?
Tiny
op
02 december 2005 om 21:26
Beste,
Het tweede begrijp ik volledig, bedankt hiervoor!
Ik begrijp deze vraag nog steeds niet zo goed: Hoe kan u uit de gegeven oppervlakte de hoogte bepalen?
Groetjes
Jaap
op
02 december 2005 om 21:51
Dag Tiny,
Bij het eerste vraagstuk nog het volgende ter verduidelijking.
Volume water=V=oppervlak*hoogte=50*1,5=75 m^3 Massa water=m=dichtheid*volume=998*75=74850 kg (of een meer realistische dichtheid dan 998)
Het gemiddelde hoogteverschil dat het water doorloopt, van het midden van de waterlaag tot de straat, is dh=5-1,5/2=4,25m Arbeid=toeneming van de zwaarte-energie= m*g*h=74850*9,8*4,25= 3117502 J=3 MJ
Hopelijk is het zo duidelijk. Succes met pompen...
