Hoeveel vermogen heb JIJ? Zoek een heuvel of een hoge trap. Weeg jezelf (evt samen met je fiets), time hoe lang te er over doet om boven te komen en bereken hoeveel vermogen je hebt gebruikt om je eigen lichaamsgewicht in die tijd naar boven te brengen.
|
Niveau |
: |
Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3 |
|
Doel |
: |
Berekening van arbeid en vermogen |
|
Nodig |
: |
|
Hoeveel weeg jij (eventueel samen met je fiets)? Als je geen weegschaal hebt, mag je aannemen dat je fiets 17 kg weegt.
Ren of fiets zo snel mogelijk een trap of heuvel op. Hoe lang doe je daarover?
- Stel je weegt (evt samen met je fiets) 80 kg.
- Je fiets een berg van 100m omhoog in een tijd van 2 minuten.
Bereken de verrichte arbeid die nodig is om je gewicht 100 m omhoog te verplaatsen.
Benodigde formule: Ez = m x g x h = 80 kg x 9,8 m/s2 x 100m = 78400 J
Iedereen die 80 kg weegt en deze berg op fietst, heeft 78400 J nodig om zijn gewicht 100 m omhoog te verplaatsen. Let wel: in werkelijkheid verbruik je waarschijnlijk veel meer energie. Maar, we hebben het hier niet over je energieVERBRUIK.
Bereken het vermogen dat jij hebt verbruikt om boven te komen.
Nu worden de verschillen tussen de verschillende deelnemers goed duidelijk. De een wil zichzelf graag bewijzen en zet een toptijd neer, terwijl de ander geen zin heeft om zich moe te maken en het rustig aan doet.
P = E : t = 78400 J : 120 s = 653 W
Je maatje (eveneens 80 kg) deed het rustig aan en bereikte de top pas na 4 minuten. Zijn vermogen:
P = E : t = 78400 J : 240 s = 327 J
Ook hier geld: in werkelijkheid verbruikte je lichaam een veel groter vermogen. Maar we waren alleen geïnteresseerd in het vermogen dat je verbruikte om je gewicht 100m omhoog te verplaatsen.
https://meneerwietsma.nl/energie/zwaarte-hoogte-potentiele-energie/
