formules vermogen

Merel stelde deze vraag op 16 november 2021 om 14:48.

 Mijn natuurkunde boek gebruikt voor het vermogen drie verschillende formules: P=U*I, P=F*v en P=W(/E)/t. De laatste twee haal ik vaak door elkaar, wanneer moet ik welke gebruiken?

Reacties

Theo de Klerk op 16 november 2021 om 15:02
Ik vermoed dat je verwarring vooral zit in het verwisselen van vermogen en energie.

Vermogen = Energie / tijdseenheid
P = E/t   (of eigenlijk E/Δt of zelfs ΔE/Δt - het gaat steeds om het energieverschil voor en na over een tijdsinterval)

De energie wordt berekend op andere manieren in andere situaties.
Bij elektriciteit is het simpel: P = U.I    
Als hierbij arbeid W wordt verricht (=een energiehoeveelheid) dan is W = P.t  (= E/t . t = E)

Bij mechanica is arbeid gedefinieerd als W = F.s  (=energie)
Het vermogen is dan P = W/t  (immers energie per tijdseenheid), dus P = F s/t = F v

De P = W/E/t  vind ik een vreemde: P = W/E = 1 want W=E als het gaat om arbeid en energie. Alleen is arbeid de uitwisseling van energie. Het ene systeem krijgt het erbij (grotere E), het andere verliest het (kleinere resulterende E).
P = W/t  of P = E/t   maar niet W/E/t
Jan van de Velde op 16 november 2021 om 15:07

Merel

 P=F*v en P=W(/E)/t.  haal ik vaak door elkaar, 

 dag Merel,

Hebben je docenten er bij jullie  niet goed genoeg in geramd dat je éérst eens dat wat gegeven en gevraagd wordt op een rijtje moet zetten? 

voorbeeld:

een trein heeft een snelheid van 108 km/h, en daarbij levert de motor een kracht van 250 kN. Bereken het motorvermogen van de trein.
v=108 km/h = 30 m/s
F= 250 kN = 250 000 N
P = ?? 

Zo staan de grootheden van een mogelijke formule netjes overzichtelijk onder elkaar, en dat vergemakkelijkt de zoektocht naar een passende formule. Een P moet er sowieso in zitten, en het zou handig zijn als er ook nog een F en een v in zaten...
Met P=E/t ** of em P=U·I komen we hier geen stap verder, want we hebben geen energie,  tijd, spanning of stroomsterkte.

Groet, Jan

** via P=E/t is er overigens wel een weg, als we eerst een tijd aannemen waardoor we een afstand krijgen (s=v·t), die dan via W=F·s naar een arbeid(=energie) omrekenen, en die energie weer delen door de aangenomen tijd, wat dan het vermogen geeft. Via een omweg pas je dan toch eigenlijk P=F·v toe. Deze weg is trouwens ook de oorsprong van de afgeleide formule P=F·v

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)