Voor de zwaarte-energie van een voorwerp geldt Ez = m·g·h. Invullen van m = 0,012 kg, g = 9,81 ms-2 en h = 3,5 m geeft
Ez = 0,012 · 9,81 · 3,5 = 0,41202 J
Afgerond op twee cijfers is dit 0,41 J.
Opgave b
Voor de kinetische energie van een voorwerp geldt
Ek = ½·m·v2
Als we beide kanten delen door ½·m krijgen we
Ek / ½m = v2
Als we aan allebei de kanten de wortel nemen vinden we voor de snelheid
v = √[Ek / ½m]
De snelheid kunnen we uitrekenen omdat we weten dat alle zwaarte-energie uit vraag a is omgezet in kinetische energie. Invullen van Ek = 0,41202 J en m = 0,012 kg geeft
v = √ [0,41202 / ½0,012] = 8,2867 ms-1
De knikker komt dus op de grond met een snelheid van afgerond 8,3 ms-1.
Opgave c
In de praktijk zal de knikker tijdens het vallen ook wrijvingskracht ondergaan. Door deze wrijvingskracht warmt zowel de knikker en de omringende lucht een klein beetje op en dit gaat ten koste van de zwaarte-energie en de kinetische energie. De energie gaat dus niet 'verloren' maar wordt omgezet in warmte.
Opgave d
Als 15% van de energie 'verloren gaat' aan wrijvingswarmte is er nog maar 85% van de oorsponkelijke energie over. De kinetische energie als de knikker op de grond komt is dus
85% · 0,41202 = 0,35022 J
Berekening van de eindsnelheid is verder hetzelfde als bij vraag b. We vinden dan
v = √ [0,35022 / ½0,012] = 7,6400 ms-1
De knikker komt dus op de grond met een snelheid van afgerond 7,6 ms-1.
Vraag over opgave "Knikker"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Knikker
Op vrijdag 5 okt 2018 om 13:14 is de volgende vraag gesteld Hoi,
Ik ga een PO doen over het verband tussen de kinetische energie van de knikker en de diameter en hoogte van de krater die ik hier gevonden heb als idee. Ik vraag me af of er een formule is voor de diameter (en hoogte) die hier goed geschikt voor is? Ik heb namelijk al wel de formules; Zwaarte-energie = m*g*h, Kinetische energie = ½ m*v^2 gevonden die ik wel vind passen.
Alvast harstikke bedankt!
Groetjes Daphne
Erik van Munster reageerde op vrijdag 5 okt 2018 om 15:25 Nee, ik zou geen formule weten die het verband geeft tussen kraterdiameter en hoogte. De snelheid waarmee de knikker het zand raakt kun je wel uitrekenen met Ez en Ek maar de diameter van de krater die er dan ontstaat is echt is waar je door meten achterkomt. Je komt dan dus door de proef achter het verband en misschien kun je een formule opstellen als je je meetresultaten hebt.
Op vrijdag 5 okt 2018 om 16:17 is de volgende reactie gegeven Dankjewel!
