Wiebelgenerator
havo 2024, 2e tijdvak, opgave 4

Vraag 17

Zie linkerafbeelding hieronder: De verdeling van knopen en buiken is hetzelfde als bij een eenzijdig gesloten buis met aan de onderkant een knoop en aan de bovenkant een buik.

Vraag 18

Zie grafiek hieronder. Te zien dat 17 trillingen 8,7 s duren. Voor de trillingstijd vinden we dan

T = 8,7 /17 = 0,5116

Voor de frequentie vinden we dan met f = 1/T

f = 1/0,5116 = 1,9540 Hz

In de grondtoon geldt voor staande golf met aan een kant een knoop en aan de andere kant een buik dat de lengte gelijk is aan ¼λ. Dit betekent dat de golflengte gelijk is aan 4·12,5 = 50 m. Voor de golfsnelheid vinden we dan met v = f·λ

v = 1,9540 · 50 = 97,701 m/s

Afgerond is dit een golfsnelheid van 98 m/s.

Vraag 19

Als de frequentie van de werveling door de de wind afneemt moet ook de frequentie van de paal zelf afnemen om te zorgen voor optimale resonantie. Lagere frequentie betekent dat de trillingstijd van de paal moet toenemen.

Voor een massa-veer systeem geldt T = 2π√m/C. Omdat de veerconstante (C) onder deelstreep staat moet de veerconstante voor een grotere trillingstijd worden verlaagd.

Vraag 20

De windsnelheid (v) en het frontaal oppervlak (A) staan in de vraag genoemd. De dichtheid van lucht (ρ) vinden we in Binas tabel 12 (1,293 kg·m^-3). Als we de waarden invullen in de formule vinden we

P = 0,30 · 1,293 · 1,2 · 12³ = 804,349 W

Als we aannemen dat het gegeven vermogen van 100 W ook bij deze windsnelheid is gemeten vinden we voor het rendement

η = 100 / 804,349 = 0,1243

Afgerond is dit een redement van 12% en dus lager dan dat van een reguliere windturbine (35%).

Vraag over "Wiebelgenerator"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers