Voor de zwaarte-energie geldt Ez = m·g·h. Op het moment dat de steen zijn hand verlaat bevindt deze zich op een hoogte van 1,80 m boven de grond. Voor de zwaarte-energie van de steen ten opzichte van de grond vinden we dan
Ez,loslaat = 0,135 · 9,81 · 1,80 = 2,38383J
Afgerond op drie cijfers is dit 2,38 J.
Opgave b
Voor de kinetische geldt Ek = ½·m·v2. Als de steen zijn hand verlaat heeft deze een snelheid van 10,0 ms-1 recht omhoog. Voor de kinetische energie van de steen vinden we dan
Ek,loslaat = ½ · 0,135 · (10,0)2 = 6,75 J
Opgave c
De totale energie op het moment dat de steen losgelaten wordt is de som van de zwaarte-energie en de kinetische energie op dit moment:
Etot,loslaat = Ez,loslaat + Ek,loslaat
Etot,loslaat = 2,38383 + 6,75 = 9,13383 J
Afgerond op drie cijfers is dit 9,13 J.
Opgave d
Volgens de wet van behoud van energie is de totale energie op het moment dat de steen op de grond terechtkomt gelijk aan de totale energie op het moment dat deze werd losgelaten.
Etot,grond = Etot,loslaat = 9,13383 J
Afgerond 9,13 J.
Opgave e
Ook als de steen op de grond komt is de totale energie de som van de zwaarte-energie en de kinetische energie
Etot,grond = Ez,grond + Ek,grond
Op de grond geldt h=0. Dit betekent dat de zwaarte-energie op de grond 0 J is. Als we Ez,grond = 0 J invullen in bovenstaande formule zien we
Etot,grond = 0 + Ek,grond
De kinetische energie op de grond is dus gelijk aan de totale energie op de grond die we in de vorige vraag bepaald hebben, dus we weten Ek,grond = 9,13383 J. Omschrijven van de formule Ek=½mv2 geeft
v = √ [Ek/ ½m]
v = √ [9,13383/ ½·0,135] = 11,6325 ms-1
Afgerond op drie cijfers is dit 11,6 ms-1.
Opgave f
Als er wél wrijving zou zijn zou de totale energie als de steen op de grond komt bestaan uit zwaarte-energie, kinetische energie én warmte die ontstaan is als gevolg van de wrijving
Etot,grond = Ez,grond + Ek, grond + Warmte
Aangezien de totale energie hetzelfde blijft zal Ek,grond lager als naarmate er meer warmte vrijkomt. De snelheid waarmee de steen op de grond terechtkomt zal dus lager zijn.
Vraag over opgave "Verticale worp"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Verticale worp
Afif Sneiter vroeg op maandag 17 okt 2022 om 13:25 ik snap vraag c niet.
Erik van Munster reageerde op maandag 17 okt 2022 om 14:12 Bij vraag c wordt gevraagd naar de totale energie (zwaarte-energie plus kinetische energie). Beide energiën hadden we al berekend bij vraag a en b en het antwoord bij c is dus de optelsom van de twee