Automotor

Ehs stelde deze vraag op 17 mei 2024 om 14:13.

Hoi allemaal,

Ik maak een opdracht waar ik niet helemaal uit kom. Zouden jullie mij meer uitleg of hulp kunnen geven bij deze opdracht? 

In de figuur is voor een bepaald type auto de totale weerstand Fw weergegeven als functie van de snelheid.

 

 

a. Toon aan dat de automotor bij een snelheid van 100 km/h een vermogen heeft van 16 kW.
b. Als de motor een maximaal vermogen heeft van 48 kW, kan daarmee dan een topsnelheid van 300 km/h gehaald worden? Licht het antwoord toe.

Het rendement van de motor is 0,24.

c. Bereken het benzineverbruik (aantal liters per 100 km) bij een snelheid van 100 km/h.

Reacties

Theo de Klerk op 17 mei 2024 om 14:25

De essentie achter de vraag is de wetenschap dat "bij constante snelheid er geen resulterende kracht is".  Als de auto dus 100 km/h rijdt dan is er een luchtweerstand. Zonder motor zou de auto worden afgeremd en uiteindelijk tot stilstand komen.

De motor zorgt ervoor dat er een tegenkracht wordt geleverd gelijk aan de luchtweerstand. Dan blijft de auto 100 km/h rijden.  In je boek kun je vast terugvinden dat het vermogen van een motor gelijk is aan P = F.v  waarbij F de geleverde kracht is en v de (constante) snelheid waarmee het object dan beweegt.  Kwestie dus van de benodigde getallen opzoeken (en in consistente eenheden te zetten)

 

De overige vragen kun je daarna ook oplossen hopelijk - geef anders aan wat je hierover denkt en dan denken we mee.

Ehs op 17 mei 2024 om 16:06

Bij a heb ik inderdaad de formule P = F x v toegepast. P = 575 x (100/3,6) = 15972,22 W = 16 x 103 W = 16 kW 

Ik kom niet uit bij b, welke kracht moet ik hier toepassen?

c begrijp ik wel. Ik heb de formule n = Puit/Pin toegepast. 
Pin = 16000/0,24 = 66666,66667 J/s 
66666,66667 J/s x 3600 = 2,4 x 108 J

Verbrandingswarmte benzine: 33 * 109 J / m3
2,4 x 108 J /33 * 109 J / m3= 0,007272727273 m3

0,007272727273 x 1000 = 7,27 = 7,3 L per 100 km

Theo de Klerk op 17 mei 2024 om 17:08

Bij vraag b is het belangrijk te weten dat luchtweerstand van van alles afhankelijk is (wat niet verandert bij wisselende snelheden), maar ook dat F ∝ v2 .  Van 100 km/h naar 300 km/u is hoeveel maal harder? Met welke factor neemt de luchtweerstand dan toe?  Als P = F v  met welke factor moet P dan toenemen? Klopt dat met verhoging van vermogen bij 100 km/u van 16 kW naar de veronderstelde 48 kW?

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)