De snelheid is constant. Dit betekent dat we in deze vraag geen rekening hoeven houden met kinetische energie. Deze blijft immers constant. De zwaarte-energie verandert wél: Als de stijgsnelheid 0,65 ms-1 is, stijgt de massa 0,65 m in elke seconde. Dit komt overeen met een toename van de zwaarte-energie van ΔEz = m·g·Δh = 15·9,81·0,65 = 95,6475 J per seconde. Dit betekent dat er ook een arbeid van 95,6475 W ( = J/s) moet worden verricht bij het hijsen. Afgerond is dit 96 W.
Opgave b
De stijgsnelheid, massa en g zijn even groot links en rechts. Het geleverde vermogen moet dus ook gelijk zijn.
Opgave c
De hijser verricht arbeid door aan het touw te trekken. Per seconde moet de hijser een arbeid van 95,6475 J leveren.
Links: In een seconde moet hij het touw 0,65 m inhalen om ervoor te zorgen dat de massa aan de andere kant van het katrol met 0,65 m stijgt. Voor deze arbeid geldt W = F·s. Voor de trekkracht geldt dus F = W/s = 95,6475/0,65 = 147,15 N. Afgerond 1,5·102 N.
Rechts: In een seconde moet hij het touw 1,3 m inhalen om ervoor te zorgen dat de massa aan de andere kant van het katrol met 0,65 m stijgt. Voor deze arbeid geldt W = F·s. Voor de trekkracht geldt dus F = W/s = 95,6475/1,3 = 73,575 N. Afgerond 74 N.
Opgave d
Per seconde verrichten de hijser links en rechts evenveel arbeid. Het vermogen is in beide gevallen gelijk: 95,6475 W. Natuurkundig gezien kost het dus evenveel energie. De hijser rechts hoeft minder kracht uit te oefenen maar dit wordt gecompenseerd door het feit dat hij het touw sneller naar zich toe moet trekken om op dezelfde hijssnelheid te komen als zijn buurman.
Vraag over opgave "Katrollen"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Katrollen
Op woensdag 2 mrt 2022 om 12:40 is de volgende vraag gesteld Bij opgave C hoe komt u aan de 1,3 meter?
Erik van Munster reageerde op woensdag 2 mrt 2022 om 20:44 1,3 m is de touwlengte die het mannetje in het rechterplaatje moet trekken om de massa 0,65 m te laten stijgen. Omdat deze massa (via het katrol) aan twee touwen hangt is dit 2*0,65 = 1,3 m. Vandaar.
Op zaterdag 11 sep 2021 om 20:29 is de volgende vraag gesteld Ik heb vraag a anders berekend en vroeg me af of dit goed is op het examen. In mijn boek stond de formule: P = F*v
Omdat de snelheid constant is ging ik ervan uit dat Fres=0 en dat alleen de zwaarte energie erop werkt en die dan gelijk is aan de tegengestelde kracht. Fz uitrekenen kom ik op 147,15 N en dan deze volgens de formule vermenigvuldigen met de snelheid 0,65 m/s kwam ik ook uit op 95,6475 W.
Erik van Munster reageerde op zaterdag 11 sep 2021 om 22:11 Ja hoor. Dat is prima. Je moet dan wel in je antwoord erbij zeggen dat P het vermogen is dat de hijser levert en dat F de kracht is die de hijser hierbij moet uitoefenen. (Inderdaad tegenovergesteld en even groot als Fz).
Op woensdag 28 mrt 2018 om 09:49 is de volgende vraag gesteld Bij een constante snelheid is de resulterende kracht gelijk aan 0 maar dan is de totale arbeid toch ook gelijk aan 0?
Erik van Munster reageerde op woensdag 28 mrt 2018 om 10:33 Dat klopt, de totale arbeid is dan ook nul. Maar dat wil niet zeggen er geen arbeid wordt verricht. Stel dat een auto met een constante snelheid rijdt. Er zijn twee tegengestelde krachten die werken die samen 0 zijn:
Fmotor: die de auto vooruit duwt
Fwrijving: de wrijvingskracht
De motor verricht arbeid en verbruikt benzine
De wrijvingskracht levert warmte op (banden worden warm, lucht wordt warm etc..)
Fmotor verricht dus arbeid (W = positief)
Fwrijving levert energie op (W = negatief)
Bij elkaar is W=0 maar de arbeid van de krachten afzonderlijk is dus niet 0.
Op donderdag 4 mei 2017 om 11:26 is de volgende vraag gesteld Beste Erik,
Bij c: Als de snelheid constant is, dan is de som van de krachten toch nul? Ik heb Fz en Ftrek aan elkaar gelijk gesteld, maar dit is niet goed.
Erik van Munster reageerde op donderdag 4 mei 2017 om 12:42 De som van de krachten op de massa is inderdaad nul omdat de snelheid constant is. Maar het gaat hier om de arbeid die de hijser moet leveren en dus om de kracht waarmee de hijser aan het touw moet trekken. Deze kracht is niet nul.
Op zondag 30 apr 2017 om 10:32 is de volgende vraag gesteld Waarom is bij opgave c, rechts 1,3 m?
Erik van Munster reageerde op zondag 30 apr 2017 om 13:43 In een seconde tijd stijgt de massa met 0,65 m (want de snelheid waarmee de massa stijgt is 0,65 m/s). In de situatie rechts geldt dat je voor een bepaalde hoevelheid stijging van de massa twee keer zoveel touw moet binnenhalen. 2 * 0,65 m = 1,3 m. Vandaar.
Op maandag 14 nov 2016 om 21:12 is de volgende vraag gesteld Als er geen tijd gegeven is, kun je er dan (zoals bij opdracht c) van uitgaan dat geldt: t= 1 s ?
Erik van Munster reageerde op maandag 14 nov 2016 om 21:40 Dag Floor,
Vermogen betekent hoeveel Joule er per seconde verbruikt wordt. Vandaar dat we hier van t = 1 s zijn uitgegaan.
Bij vraag a zijn we trouwens ook van t = 1 s uitgegaan.
