Energievergelijking

Ann stelde deze vraag op 17 december 2022 om 16:04.

Hallo,

Ik was bezig met een opdracht voor de voorbereiding van mijn toets, maar ik snap er niks van.
De vraag luidt als volgt:

Een fietser (massa inclusief fiets 90 kg) rijdt met 30 km/h naar een fietsbrug toe. De brug heeft een hoogte van 1,5 m.
Tegen de brug op rijdend trapt de fietser niet. De arbeid door de wrijvingskrachten op de fiets verricht is, daarbij 0,80 kJ. 

b) Bereken de snelheid van de fietser, als hij bovenop de brug is.  

Het antwoord staat op de bijlage.




Wat ik zelf dacht:
Ik wist dat ik een energievergelijking moest opstellen, en dat er 2 verschillende situaties zijn, want in eerste instantie rijd je op een normale weg, vervolgens rijd je een brug op. Dus je hebt met 2 snelheden te maken. Ook heb je eerst geen hoogte en dus geen zwaarte-energie, en later wanneer je de brug op gaat wel. Meestal wordt er dan Ez = Ek gedaan, dus ik dacht dat te gaan doen, waarbij ik de formules opstel. Maar dit bleek fout te zijn, want opeens wordt er ook de wrijvingskrachten erbij gehaald, terwijl het helemaal niet in de vraag staat. Wat ik totaal niet snap is hoe ze eraan zijn gekomen om de energievergelijking zo op te stellen. Ze gebruiken bijvoorbeeld delta Ez, ik snap er niks van. 

Ik hoop dat iemand me opweg kan helpen, 

Met vriendelijke groet,
Ann

Reacties

Jan van de Velde op 17 december 2022 om 18:06

Ann

opeens wordt er ook de wrijvingskrachten erbij gehaald, terwijl het helemaal niet in de vraag staat. 

 dag Ann,

hoe lees jij dit dan?

Ann

Een fietser (massa inclusief fiets 90 kg) rijdt met 30 km/h naar een fietsbrug toe. De brug heeft een hoogte van 1,5 m.
Tegen de brug op rijdend trapt de fietser niet. De arbeid door de wrijvingskrachten op de fiets verricht is, daarbij 0,80 kJ. 

 Dus, onderweg gaat er energie aan wrijving "verloren" en dus blijft er minder over voor restsnelheid.

kijken we onderaan de brug, punt A:
de fiets heeft bewegingsenergie en een zekere hoogte-energie

 ½mv²A + mghA

eenmaal bovengekomen is dat veranderd naar:

½mv²B + mghB  en (niet te vergeten die onderweg naar boven verloren) + W 

totaal dus:
½mv²A + mghA = ½mv²B + mghB  + W 

Ann

Ze gebruiken bijvoorbeeld delta Ez, ik snap er niks van. 

 tja, die had niet per se zo gehoeven.  Hou ht maar gewoon bij wat ik vlak hierboven schreef.

maar om dat antwoordenboekje te begrijpen: 
Delta(iets) =    verandering(iets)     = ietseind - ietsbegin
Δh             =   verandering hoogte  =    hB     -   hA     
Bedenk dat je de hoogte onderaan ook 0 kunt noemen, en die is dan bij B toegenomen met hoogte hB .

Ik denk dat ze die ΔEz er dan bij halen uit een soort beroepsdeformatie :)
De wet van behoud van energie luidt namelijk eigenlijk:
                 de som van alle veranderingen van energietoestanden = 0 
                                                              ΔEk + ΔEz + ΔE...  + ...... + W = 0
en dan komen daar plus - en mingetallen te staan. Ik doe dat veel liever zo, en zo probeer ik het mijn leerlingen ook bij te brengen.  

in dat antwoordenboekje mengen ze dan eigenlijk een beetje de ene werkwijze met de andere, dat wordt er inderdaad niet helderder door.

Maar is nu wel duidelijk hoe dit werkt? 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)