E=mv^2 ?

[klazon]

Twee mensen die handje drukken kost beiden energie; er wordt immers een kracht uitgeoefend gedurende een oneindige tijd.

Hier ga je zelf de fout in. Een kracht gedurende een tijd is nog geen energie. Kracht uitgeoefend over een bepaalde afstand is energie. En hoe lang dat duurt doet er niks toe.

De kracht die je uitoefent (200 N) komt voor de helft (100 N) ten goede aan versnelling van je vriendin's slee. De andere helft wordt aangewend voor vertraging van jouw slee.

Hoe kun je die kracht nou in tweeën hakken? Op beide sleeën werkt dezelfde kracht, nl. die 200N.

Het is al een paar keer genoemd, de basis voor het hele geval is het behoud van impuls. De ene slee krijgt een verandering van de impuls in een richting, de andere slee krijgt een verandering van impuls in de tegenovergestelde richting. Impuls is een vector, beide impulsveranderingen zijn even groot, maar tegengesteld gericht, dus het resultaat is nul. Aangezien impuls =mv zijn de resp. snelheidsveranderingen dus omgekeerd evenredig met de massa's.

[Dommerik]

Ik word anders erg moe van armpje drukken. Als ik niet eet houd ik het niet dagen achtereen vol. Eten = energie, dus armpjedrukken = energie ondanks dat beide armen op hun plaats blijven.

Die kracht, dat die op beide sleeen 200 N is, tja het is hoe je het definieert.

[Phys]

dus armpjedrukken = energie ondanks dat beide armen op hun plaats blijven.

En dat komt doordat je spieren in arm wél 'afstand afleggen'; ze trekken samen en ontspannen, allerlei ingewikkelde processen, met als resultaat dat je spieren arbeid verrichten.

Beschouw je de armen echter als puntdeeltjes, dan verwaarloos je dat. Het is hetzelfde als een boek die je omhoog houdt: het boek blijft op zijn plaats, er wordt geen arbeid op verricht. Toch word je moe als je dit een tijdje volhoudt.

Als je echter een boek op een tafel legt, verricht die tafel geen arbeid (het boek blijft op dezelfde plaats), je hoeft geen energie in de tafel te stoppen: hij houdt het oneindig lang vol.

Die kracht, dat die op beide sleeen 200 N is, tja het is hoe je het definieert.

Nee, er is geen sprake van definitie. Dat is gewoon de derde wet van Newton: als jij een kracht van 200N uitoefent op een slee, oefent de slee een kracht vna 200N op jou uit. Er worden geen 'krachten verdeeld'.

[ghrasp]

En dat komt doordat je spieren in arm wél 'afstand afleggen'; ze trekken samen en ontspannen, allerlei ingewikkelde processen, met als resultaat dat je spieren arbeid verrichten.

Het ecquivalentieprincipe maakt dat je zelfs massa als energie kunt zien. Moleculen zijn niet bewegingsloos en als je een tennisbal ingedrukt houdt vervorm je die. Het instandhouden van die vervorming betekent ook vervorming van die moleculaire bewegingen daar gaat je energie naartoe.

Het zou ook wat zijn als de enige energie bij armpjedrukken alleen gaat zitten in processen in je eigen lichaam ; rendement nul.

Hierbij maak je volgens mij bovendien de vergissing om te zeggen de energie is nul terwijl het juist de resultante is die nul is. Bijv tien Newton de ene kant op en tien de andere is niet hetzelfde als vijf de ene en vijf de andere kant op.

10 + (-10)= 0 is niet gelijk aan 5+(-5) = 0. Wiskundig is dat ook niet zo, alleen het resultaat is hetzelfde, in het "proces" zit verschil. Fysisch is dat het verschil in dynamisch en statisch. Hoewel het armpjedrukken statisch lijkt is het dat niet.

Dit soort dingen hangt vast aan conventies. Een zo,n conventie zegt dat wel kracht geen beweging betekent geen energie. Maar dat moet je vooral als een conventie zien. Bijv dat energie geen richting zou hebben is ook vooral conventie, kinetische energie heeft uiteraard wel een richting (de kracht heeft immers een richting en aangezien die ook in de formulering van energie terug komt kun je mi heel goed kinetische energie een richting toekennen) en zelfs vervormingsenergie heeft een richting wat je hier goed ziet.

Verklaar bijv met Newton eens waarom alleen het achterste kogeltje in beweging komt en niet alle vier kogeltjes als er geen sprake is van richting (flow) van de energie ?

[klazon]

Ghrasp, ik denk dat je eerst maar eens een goed natuurkundeboek moet gaan lezen. Je blijft vasthouden aan verkeerde ideeëen die hier al duidelijk weerlegd zijn.

Ik ga me hier maar terugtrekken, want dit is zinloos.

[EvilBro]

Dit soort dingen hangt vast aan conventies.

Nee. Dit is slechts weer een poging om je ongelijk maar niet onder ogen te komen.

Een zo,n conventie zegt dat wel kracht geen beweging betekent geen energie.

Dus als je een baksteen op tafel legt denk jij dat er iets is dat continu energie levert? Idem bij een object is een baan om de aarde?

Bijv dat energie geen richting zou hebben is ook vooral conventie, kinetische energie heeft uiteraard wel een richting (de kracht heeft immers een richting en aangezien die ook in de formulering van energie terug komt kun je mi heel goed kinetische energie een richting toekennen)

\(W = \int \vec{F} d\vec{s}\)

Dus jij denkt dat W een vector is... lever daar eens bewijs voor (Of is wiskunde opeens ook een conventie nu deze het niet eens is met je misvattingen?).

Verklaar bijv met Newton eens waarom alleen het achterste kogeltje in beweging komt en niet alle vier kogeltjes als er geen sprake is van richting (flow) van de energie ?

[sarcasme]Oh nee, je hebt het geheim van moderne natuurkunde ontdekt, nu is alles verloren.[/sarcasme]

Of, en dit is natuurlijk op zich ook wel een mogelijke optie, het is vrij makkelijk in te zien als je je realiseert dat je het geheel makkelijk kan doorrekenen door tussen elke twee balletjes een klein stukje leegte te veronderstellen. Het gevolg daarvan is immers 4 onafhankelijke elastische botsingen. Het lijkt mij erg de moeite waard als jij deze berekening eens voor ons doet (om ons te tonen dat je uberhaupt de basiskennis bezit om deze 'discussie' uberhaupt nog open te houden).

[ghrasp]

Dus jij denkt dat W een vector is... lever daar eens bewijs voor (Of is wiskunde opeens ook een conventie nu deze het niet eens is met je misvattingen?).

Wiskunde en toepassingen ervan in natuurkunde zijn twee dingen.

Maar 1 joule = 1 nm volgens ook de zelfde wiskunde en logica is het dan onlogisch dat kracht ( de Newtons in NM) wel een richting heeft maar in Joules (NM) opeens niet. Wat mij betreft zit er dan minstens een richtingsaspect aan en bij Newtonse fysica is dat aspect te herkennen in de Newtons bij NM's.

Er is nog een reden waarom je in problemen komt als je dat niet onderscheidt. Vertraging en versnelling zijn niet principieel verschillend. Als ik een speelgoedtreintje op een tafel heen en weer zou bewegen zou dat treintje dus continu meer kinetische energie krijgen als die energie niet steeds een andere richting heeft (of ik er geen richtingsaspect aan zou toekennen). Zowel de kracht waarmee je de trein versnelt als vertraagd zou de kinetsiche energie doen toenemen.

Dus als je een baksteen op tafel legt denk jij dat er iets is dat continu energie levert?

En dan zou ik een ietsist zijn ? Wel eens gehoord van E-MC^2 dus M=EC^2, genoeg energie (van een bepaald type ; opgeslagen in de materie) lijkt me om op een tafel te blijven liggen (en niet op te stijgen) of als de tafel niet genoeg energie heeft er bijv zelfs doorheen te zakken. Gebeurt dat niet heeft de tafel genoeg energie om de steen te dragen, tegenover de energie van de steen te plaatsen. Komt die energie van de baksteen of de tafel ? Ze hebben er in ieder geval deel aan.

Het alternatief is dat er altijd iets moet zijn wat eraan vooraf gaat. Het soort logica dat kracht dus energie veroorzaakt en er dus aan vooraf gaat weerspiegelt bepaalde religieuze ideeen die ik niet aanhang nee.

Quote

Verklaar bijv met Newton eens waarom alleen het achterste kogeltje in beweging komt en niet alle vier kogeltjes als er geen sprake is van richting (flow) van de energie ?

[sarcasme]Oh nee, je hebt het geheim van moderne natuurkunde ontdekt, nu is alles verloren.[/sarcasme]

De ironie (of sarcasme) van de vraag om "een verklaring" ontging je kennelijk. Ik heb niet zo,n behoefte aan "verklaringen".

Ik weet alleen dat als je energie geen richtingsaspect toekent dat die dan "nergens komt"

[EvilBro]

Maar 1 joule = 1 nm volgens ook de zelfde wiskunde en logica is het dan onlogisch dat kracht ( de Newtons in NM) wel een richting heeft maar in Joules (NM) opeens niet.

Daar is niks onlogisch aan. Jij denkt alleen dat het onlogisch is omdat je het niet begrijpt.

Wat mij betreft zit er dan minstens een richtingsaspect aan

Dat ligt toch echt volledig aan jou en als je wilt dat wij dit ook serieus gaan nemen dan zal je met een gedegen onderbouwing moeten komen.

en bij Newtonse fysica is dat aspect te herkennen in de Newtons bij NM's.

Dat is het niet. Jij bent daarom ook de enige die dit doet (of kun jij anderen vinden die dit expliciet doen?). Net zomin als dat je snelheidsmeter in je auto aangeeft of je oostelijk of westelijk beweegt, zit er in Nm geen richting. Dit had je kunnen weten als je de integraal uit mijn vorige post wat beter begrepen had. Je kan simpel beginnen: is b in het volgende een scalair of niet?

\( b = \vec{a} \cdot \vec{a}\)

Er is nog een reden waarom je in problemen komt als je dat niet onderscheidt. Vertraging en versnelling zijn niet principieel verschillend. Als ik een speelgoedtreintje op een tafel heen en weer zou bewegen zou dat treintje dus continu meer kinetische energie krijgen als die energie niet steeds een andere richting heeft (of ik er geen richtingsaspect aan zou toekennen).

Als je dit werkelijk denkt dan denk ik nog meer dan voorheen dat jij je hts-diploma onmiddelijk weer moet inleveren. Dit is middelbare-schoolniveau.

Wel eens gehoord van E-MC^2 dus M=EC^2

Je hebt duidelijk niet echt een idee wat deze formule betekent. Het extra gegeven dat je de breuk niet eens fatsoenlijk kan omschrijven, belooft weinig goeds. Hoewel ik denk dat je de benodigde voorkennis niet beheerst krijg je ook hier van mij het advies om er eens een boek over te raadplegen. Je zal dan ontdekken dat die formule niks te maken heeft met het gegeven dat bakstenen op tafels blijven liggen.

Ik weet alleen dat als je energie geen richtingsaspect toekent dat die dan "nergens komt"

En toch lukt dat wetenschappers over de hele wereld. Ik zou verwachten dat dat voldoende aanwijzing zou moeten zijn dat je het misschien wel mis hebt...

[Dommerik]

"Als ik een speelgoedtreintje op een tafel heen en weer zou bewegen zou dat treintje dus continu meer kinetische energie krijgen als die energie niet steeds een andere richting heeft (of ik er geen richtingsaspect aan zou toekennen)."

Je versnelt het treintje vanuit nul naar links. Je geeft het zo een kinetische energie. Vervolgens pak je de kinetische energie weer af door -op het einde van de tafel- het treintje tegen te houden. Op dat moment is de kinetische energie van het treintje weer nul. Dan versnel je het treintje naar rechts, en geeft het zo een kinetische energie mee die je op het einde van de tafel weer afpakt. Er vindt dus geen 'stapeling' van kinetische energie plaats. Een eventuele (!) richting die kinetische energie kan / zou moeten hebben doet niet ter zake, omdat de kineteische energie steeds weer nul wordt. Je zult een ander (beter) voorbeeld moeten bedenken waarmee de stelling wordt onderbouwd, lijkt me.

[ghrasp]

Vervolgens pak je de kinetische energie weer af door -op het einde van de tafel- het treintje tegen te houden. Op dat moment is de kinetische energie van het treintje weer nul. Dan versnel je het treintje naar rechts, en geeft het zo een kinetische energie mee die je op het einde van de tafel weer afpakt.

Dus die heb je dan weer terug ?

[StrangeQuark]

Ja als je die energie weer kon aanwenden in je spieren had je die terug gehad ja. Echter het tegenhouden van de trein zal de kinetische energie omzetten in warmte omdat je spieren warmte verstoken met het tegenhouden. Als je de trein tegen een klein water radje aan zou laten rijden, zal het water opwarmen met de hoeveelheid joule die je in kinetische energie in het treintje had zitten. Dat heeft geen richting overigens. (uiteraard zal het in de praktijk niet evenveel energie zijn, omdat er wrijving zit in het rad, warmte weglekt uit het water, de botsing met de trein en het rad niet volledig gesloten of elastisch zal zijn, de trein al energie verloren zal hebben tijdens het rijden door lucht en rolweerstand enz. enz.)

[ghrasp]

Echter het tegenhouden van de trein zal de kinetische energie omzetten in warmte omdat je spieren warmte verstoken met het tegenhouden.

Net zo goed bij het versnellen.

[Dommerik]

Gedeeltelijk mee eens. Het kost je spieren moeite (energie) om het treintje kinetische energie te geven. Het kost je spieren ook moeite om de kinetische energie van het treintje weer tot nul te reduceren. Het treintje is er zo niks mee opgeschoten en jij ook niet; jij moet zelfs een heleboel boterhammen met pindakaas gaan eten als je het heen en weer duwen alsmaar herhaalt. Volgens mij weet ghrasp dit wel.

"Als je de trein tegen een klein water radje aan zou laten rijden, zal het water opwarmen met de hoeveelheid joule die je in kinetische energie in het treintje had zitten." Heb je daar een tekening van, main moderator?

[ghrasp]

Het kost je spieren moeite (energie) om het treintje kinetische energie te geven. Het kost je spieren ook moeite om de kinetische energie van het treintje weer tot nul te reduceren.

En wat de spieren warm maakt is een deel van de energie die je min of meer apart moet zien, die energie gaat niet eerst in het treintje zitten. Bijv als je een bal tegen een muur slaat is bij de eerste slag er al een opwarming van de spieren die energie is nooit opgenomen door de bal en strangequark zal - denk ik - ook de eerste zijn om dat te onderscheidden.

Maar nu de vraag of de weg (in meters) waarover de kracht werkt anders is voor twee fietsers waarvan de een de ander duwt ? Is dat wel zo ?

Ik zie dat niet. Ergens begint het duwtje laten we zeggen tegen een vlak dat haaks op de bewegingsrichting staat. Het contactvlak is waar de eneregie wordt overgedragen en waar steeds geldt actie is reactie. Dat contact ontstaat ergens en op een zeker moment, het begin van het duwtje is niet verschillend (uitgaand van Newton,se fysica) voor de beide fietsers en het moment waarop de fietser die het duwtje ontvangt is ook voor beide bepaald qua plaats en tijdstip.

Je hand strekt wel mee met degene die je het duwtje geeft maar op het contactvlak geldt toch voortdurend gewoon actie=reactie. Dat contactvlak (haaks op de richting) heeft steeds op de lijn van beweging een bepaalde (exacte) positie en verplaatst zich dus over een bepaalde afstand in meters en dat is meteen de afstand waarover ook de krachten werken. Noch voor noch na het ontstaan resp verdwijnen van het fysieke contact is er een krachtwerking die invloed kan hebben op een van beide. en tijdens is de krachtwerking op basis actie =reactie continu hetzelfde voor beide tegenovergestelde richtingen (ook al is die kracht niet constant).

Het enige wat dit niet kloppend maakt is dat na het verdwijnen van het contact degene die het duwtje gaf zijn arm terug zal trekken en daarmee zichzelf als het ware aan zijn arm naar voren trekt. Maar die arm is natuurlijk ook deel van degene die het duwtje gaf dusin hoeverre kun je zoiets zeggen dat i zich aan zijn eigen arm naar voren trekt dat klinkt tamelijk raar alsof de arm niet een deel is van de persoon ; Het is denk ik ook een deel van de energie die niet betrokken is bij de energie overdracht ervan, die energie wordt nergens overgedragen en wordt dus ook niet teruggewonnen en moet dan net zo onderscheidden worden als de energie die de spieren warm maakt.

Maak je een verschil voor de weg dan ga je er dus kennelijk vanuit dat een persoon los zou bestaan van zijn arm of zoiets in plaats van dat de arm een deel is van de persoon.

[Phys]

Als je beseft dat 'spierkracht' geen conservatieve kracht is, is je probleem volgens mij opgelost.