Energie-omzettingen

Nele stelde deze vraag op 17 februari 2021 om 13:22.

Goeiemorgen,
Hoe kunnen we weten welke energie-omzettingen er plaatsvinden?
Zoals bij deze vragen:
1) Welke energieomzetting gebeurt er wanneer een pijl wordt weggeschoten?
Er is een omzetting van kinetische energie naar potentiële energie en warmte.
2) Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.
Omgezette energie: spierenergie wordt veerenergie
Nuttige energie: warmte energie
3) Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
Omgezette energie: zwaarte energie wordt kinetische energie
Nuttige energie: warmte energie
Ik weet echter niet of ze juist zijn maar ik heb ze geprobeert.

Wil je aub helpen?
Bedankt nog!
Mvg,
Nele

Reacties

Theo de Klerk op 17 februari 2021 om 13:41
) Welke energieomzetting gebeurt er wanneer een pijl wordt weggeschoten?
Er is een omzetting van kinetische energie naar potentiële energie en warmte.

Correct. Je ziet de snelheid afnemen (minder kinetische energie) en de hoogte (en daarmee zwaarteenergie) toenemen. Een beetje verkies je door wrijving,warmte,luchtweerstand, die uiteindelijk allemaal "warmte" worden. Daarna "valt" de pijl weer en neemt de zwaarte energie af ten gunste van kinetische energie waarmee de pijl uiteindelijk op de grond komt.
Maar als men bedoelt "als de pijl net de bopg verlaat" - dan wordt de veerenergie opgeslagen in de gespannen boog omgezet naar kinetische energie voor de beweging van de pijl!

2) Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.
Omgezette energie: spierenergie wordt veerenergie
Nuttige energie: warmte energie

Ik denk dat je een stap te vroeg bent. De boog wordt ONTspannen. Dus veert terug in zijn oorspronkelijke positie waaruit het door je spieren gehaald is toen je de boog spande.
Dus de veer-energie (die je gaf uit je spier-energie) verdwijnt nu weer en wordt aan de pijl meegegeven als snelheid en dus kinetische energie. 
Nuttig is warmte zelden (behalve als kachel). Het is bijna altijd een "verliespost" - energie die gebruikt  wordt voor andere zaken dan de doelen die je stelt. Een boog moet een pijl afschieten. Dan moet weinig/geen energie verspilt worden aan warmte, wrijving, luchtweerstand...


3) Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
> Omgezette energie: zwaarte energie wordt kinetische energie

Je gooit naar boven. Wat is hier anders dan situatie 1)?
Nuttige energie: warmte energie
En nee, nuttig is de warmte niet, want die bouwvakker wil die steen helemaal niet opwarmen
Jaap op 17 februari 2021 om 13:57
Dag Nele,
Eerst algemeen...
a. Als de snelheid v van een voorwerp toeneemt, neemt de kinetische energie (=bewegingsenergie) Ek toe.
b. Als de hoogte h van een voorwerp boven het aardoppervlak toeneemt, neemt de zwaarte-energie Ez toe. Verder van de aarde (maan, ster,...) af noemen we de zwaarte-energie meestal gravitatie-energie Eg (Nederland: havo 5, vwo 5/6).
c. Als bij een spiraalveer (of boog of gebogen liniaal of trampoline of...) de uitwijking u uit de evenwichtsstand toeneemt naar de ene of de andere zijde, neemt de veerenergie Ev toe.
d. Als de temperatuur T van een voorwerp toeneemt, neemt de inwendige energie Einw toe. Bij voorbeeld doordat men er warmte Q (ook een energiesoort) aan toevoert. Losjes zeggen we ook wel 'dat er veel warmte in hete thee zit' maar eigenlijk is dat niet juist. Er zit veel inwendige energie in de thee. Warmte is per defintie 'energie op transport' (verhitten, afkoelen), maar losjes zeggen we toch wel 'er ontstaat warmte' als ik in m'n handen wrijf.
(Er zijn nog andere soorten energie: elektrisch, magnetisch, chemisch, nucleair,...)
e. Licht, röntgenstraling, radiogolven, infrarood, ultraviolet en andere soorten elektromagnetische straling noemen we stralingsenergie Estr.
f. Zwaarte-energie en veerenergie zijn voorbeelden van potentiële energie Ep.
Drie groepen: kinetische energie, potentiële energie en 'andere soorten energie' waaronder warmte.
Kinetische energie en potentiële energie heten samen 'mechanische energie'. Warmte zit daar niet bij.
g. Arbeid W is geen soort energie. Wel kunnen we arbeid en energie beide uitdrukken in joule. En er is een belangrijke 'relatie tussen arbeid en kinetische energie' waarbij we ze bij elkaar optellen.

Nu uw voorbeelden. Hierbij is het belangrijk om de situatie of het proces nauwkeurig te omschrijven, anders praten mensen langs elkaar heen.
1) Welke energieomzetting gebeurt er wanneer een pijl horizontaal  wordt weggeschoten?
Begin: pijl op gespannen boog, er is veerenergie (=een soort potentiële energie)
Tijdens het ontspannen van de boog: veerenergie neemt af want uitwijking wordt kleiner, in ruil daarvoor krijgt de pijl snelheid dus kinetische energie. Er ontstaat ook wat warmte, bij voorbeeld als de boog in temperatuur stijgt.
Als de pijl omhoog vliegt, is er na afloop van het ontspannen de 'omzetting van kinetische energie naar potentiële energie (in de vorm van zwaarte-energie) en warmte' die u noemt.
2) Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.
Ik snap niet wat hier gebeurt.
3) Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
Chemische energie (uit voedsel) wordt omgezet in kinetische energie (steen krijgt vaart) en zwaarte-energie (een soort potentiële energie). Er ontstaat ook warmte (bouwpersoon loopt rood aan, lucht stijgt in temperatuur). Als de steen later de grond treft, wordt kinetische energie omgezet in warmte en 'vervormingsenergie' (deuk in de grond maken). U noemt warmte als nuttige energie: dat is het geval bij uw lasapparaat, nagellakföhn of magnetron en dergelijke.
Nele op 17 februari 2021 om 14:20
Dag dag,
Bedankt voor de moeite!
Ik heb het zo gedaan.


Mvg
Nele
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 14:39
dag Nele

als jij een veer opspant dan gebruik je toch echt spier-energie (ik noem dat liever chemische energie) En heb je vervolgens een opgespannen veer waarmee je dingen kunt wegschieten, veer-energie dus.

en wat doet die bouwvakker eigenlijk met die stenen? de bedoeling van die omzetting is toch om die stenen omhoog te krijgen? 
Nele op 17 februari 2021 om 14:51
Dag Jan,
Wat ik al deed is dus fout? Ik begrijp nu wel een beetje van wat je bedoelt. Ik heb het opnieuw geprobeerd. Hopelijk is het nu juist!
Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.
Omgezette energie: Veer-energie
Nuttige energie: Chemische energie
Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
Omgezette energie: Zwaarte energie
Nuttige energie: Chemische energie

Groetjes,
Nele
Theo de Klerk op 17 februari 2021 om 15:13
>Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.
Omgezette energie: Veer-energie
Nuttige energie: Chemische energie

Het resultaat van een boog loslaten en een pijl wegschieten geeft toch geen chemische energie aan die pijl?
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 15:19

Nele

Een boog (pijl en boog) ontspannen en zo houden.

 Lees!!!  daar moet OPspannen staan.

maar je draait sowieso alles om. Jij lijkt de energie die er in een omzetter gaat nuttig te noemen??

zie uitleg over energie-omzettingen in bijlage. Misschien leer je dan inzien wat erin gaat, en wat eruit komt. 

Nele op 17 februari 2021 om 15:59
Zijn jullie boos ofzo, weet dat het echt een probleem is bij mij :(
Ik probeer nogal mijn best te doen. Bedankt voor het filmpje!
Dus:
Een boog (pijl en boog) opspannen en zo houden.
Van: Potentiële mechanische energie
Omzetter: Boog
Naar: Kinetische energie

Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
Van: Wrijvings energie
Omzetter: Steen
Naar: Zwaarte energie

En nu?
Jaap op 17 februari 2021 om 16:11
Dag Nele,
Niks boos, laten we deze energie-omzetttingen nog eens rustig bekijken.
a. Een boog spannen: eerst is de boog ontspannen en dan buigt u de boog steeds meer (=spannen, opspannen). Om de boog te spannen, hebben uw spieren chemische energie nodig uit voedsel. Aan het begin moet er dus chemische energie zijn. Naarmate de boog verder wordt gespannen, wordt de uitwijking uit de evenwichtsstand groter en neemt de veerenergie toe. Dus we beginnen met chemische energie en die wordt omgezet naar veerenergie. De omzetting is: van chemische energie naar veerenergie.
b. Bouwvakker gooit steen omhoog. De bouwvakker verbruikt chemische energie uit voedsel. Die chemische energie moet er dus aan het begin zijn.
Als de steen in beweging komt, krijgt hij meer snelheid dus meer kinetische energie. De steen komt hoger, dus krijgt ook meer zwaarte-energie.
Dus we beginnen met chemische energie en die wordt omgezet naar kinetische energie en zwaarte-energie. De omzetting is: van chemische energie naar kinetische energie en zwaarte-energie (en een beetje warmte).
Is het zo duidelijk?
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 16:13

Nele

Zijn jullie boos ofzo, 

 nee, wij zijn niet boos

Nele

weet dat het echt een probleem is bij mij :(
Ik probeer nogal mijn best te doen. 

 dat is duidelijk

maar op een of andere manier is je de betekenis niet duidelijk van de verschillende vormen van energie (zie bijlage), en zie je dus ook niet wat er gebeurt.

 

Een boog (pijl en boog) opspannen en zo houden.
Van: Potentiële mechanische energie
Omzetter: Boog
Naar: Kinetische energie

de omzetter is die boogschutter. Die heeft chemische energie uit zijn boterhammen nodig om die pees/veer naar achter te kunnen trekken.
Het resultaat is niet kinetische energie. Als je de boog in gespannen toestand vasthoudt (lees je opgave) vliegt er nog niks. Het resultaat is dus een opgespannen pees/veer. Veer-energie.

 

Een bouwvakker die stenen naar boven gooit.
Van: Wrijvings energie
Omzetter: Steen
Naar: Zwaarte energie

 niemand stopt wrijvingsenergie in een steen. Wrijvingsenergie bestaat overigens niet. 
de opgave zegt het al, de bouwvakker gooit, die is dus de omzetter. Die heeft chemische energie uit zijn boterhammen nodig om die steen te kunnen gooien.
het resultaat is een steen met kinetische energie.
Jouw antwoord zwaarte-energie is ook goed, want omhoogvliegende wordt de snelheid van de steen minder: die bewegingsenergie wordt dus verder omgezet in zwaarte-energie. Uiteindelijk wordt de boterham van de bouwvakker dus omgezet in zwaarte-energie van die steen. 

Nele op 17 februari 2021 om 16:17
Dag Jaap,
Eindelijk! Ja, het is duidelijk, hartelijk bedankt Jaap!
Ik moet gewoon meer oefenen ...

Bedankt voor alles!
Mvg,
Nele
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 16:24

Nele

Ik moet gewoon meer oefenen ...

 dag Nele,

vooral ook rustiger lezen, en je bij die woordjes een situatie/gebeurtenis als in een filmpje voorstellen.

Groet, jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)