Fysica Vermogen Broos Fonck SintPaulusinstituut 2005 Inleiding Piet

Fysica Vermogen Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 2005

Inleiding Piet brengt 1000 kg bakstenen 3 m hoog in 2 h. Een hijskraan levert dezelfde prestatie in 10 min. Vergelijk de geleverde arbeid. De geleverde arbeid is in beide gevallen even groot. Toch is er een verschil bij het leveren van deze arbeid. Waarin ligt het verschil? Het verschil ligt in het tijdsverloop waarin de arbeid geleverd werd. Vermogen Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 2

Definitie Grootheid Symbool Eenheid Vermogen P [P] = W (de watt) Het vermogen is de verhouding van de geleverde arbeid Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 3

Eenheid Let op! Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 Arbeid = W Watt = W 4

Watt? Vermogen Watt n Machines paardenkracht n Van waar komt dat? n James Watt n Het verhaal gaat zo … n Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 5

Paardenkracht Het verhaal gaat zo dat Watt met pony’s werkte die kolen uit een mijn omhoog hesen. Hij zocht een manier om het vermogen van één van de dieren te kunnen beschrijven. Hij vond dat een pony’s ongeveer 22, 000 voet-pond arbeid leverde per minuut. Hij vermeerderde dat getal met 50 % en legde paardenkracht vast op 33, 000 voet-pond arbeid per minuut. Paardenkracht verschijnt nu op jouw auto, grasmaaier, kettingzaag, … Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 6

Wat paardenkracht betekent Volgens Watt kan één paard 33, 000 voet-pond arbeid leveren elke minuut. Een 1 -paardenkracht paard kan: n 330 pond kolen 100 voet omhoog brengen per minuut n 33 pond kolen 1000 voet omhoog brengen per minuut n 1000 pond 33 voet omhoog brengen per minuut Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 7

Terug naar Watt n 1 paardenkracht = 746 watt n Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 8

Betekenis Dit betekent dat een machine met een vermogen van één watt, na één seconde een arbeid geleverd heeft van één joule. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 9

Voorbeeld Arbeid ↔ Vermogen Bergwandelaar W= Δt ↓ Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 ↔ Bergbeklimmer W= Δt ↑ 10

Voorbeeld Arbeid ↔ Vermogen Een bergbeklimmer heeft veel tijd nodig om zijn lichaam een paar meters omhoog te hijsen langs een klif. Een bergwandelaar kan gemakkelijk in een korte tijd evenveel meters stijgen doordat hij een gemakkelijker pad kiest. Beide leveren dezelfde hoeveelheid arbeid maar de bergwandelaar doet deze arbeid in minder tijd dan de bergbeklimmer. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut 5 11