Klopt de wet van Arbeid? (van J.P. Joule)

[tuander]

'Nauwelijks mogelijk' is misschien een overdrijving. In de praktijk zullen verschillen misschien moeilijk merkbaar zijn. Heb ik het voorbeeld al gegeven van de kar die onder invloed van een constante kracht een constante snelheid bereikt (vanwege de wrijvingskrachten)? Naar aanleiding van dat voorbeeld zou je misschien kunnen veronderstellen dat verbruikte brandstof rechtevenredig is met horizontaal afgelegde weg. Maar dat is dus niet zo.

Persoonlijk denk ik dat de wet van behoud van Energie fundamenteler is dan de wet van Arbeid. Terwijl ze dezelfde eenheid heben, voor beide de de Joule(J). Als je een al een goed gedachtenexperiment zou kunnen opstellen, dan is het misschien met DAT uitgangspunt.

[Xilvo]

Persoonlijk denk ik dat de wet van behoud van Energie fundamenteler is dan de wet van Arbeid.

Nogmaals, voor de zoveelste keer (en niet alleen door mij gevraagd), wat is de 'wet van arbeid'?

[Xilvo]

Heb ik het voorbeeld al gegeven van de kar die onder invloed van een constante kracht een constante snelheid bereikt (vanwege de wrijvingskrachten)? Naar aanleiding van dat voorbeeld zou je misschien kunnen veronderstellen dat verbruikte brandstof rechtevenredig is met horizontaal afgelegde weg. Maar dat is dus niet zo.

Niet dat ik me herinner. Maar dan moet je eerst weten hoe die wrijving zich gedraagt.
Is die constant, dan komt de kar niet van z'n plaats of hij bereikt geen constante snelheid.
Is die afhankelijk van de snelheid (luchtweerstand) dan is het logisch dat het brandstofverbruik niet evenredig is met de afstand.

[tuander]

Persoonlijk denk ik dat de wet van behoud van Energie fundamenteler is dan de wet van Arbeid.

Nogmaals, voor de zoveelste keer (en niet alleen door mij gevraagd), wat is de 'wet van arbeid'?

Excuus, ik dacht dat je de wet wel kende. Ik noem de (eenvoudige versie van) de wet op arbeid al een paar keer. Bijvoorbeeld in de eerste post. Maar ik verwijs graag door naar wikipedia https://nl.wikipedia.org/wiki/Arbeid_(natuurkunde)

Wat mij al opviel aan je formules voor raketbrandstof, is dat je uitging van de wet van energiebehoud en niet zozeer van arbeid. Daarom vond ik ze al zeer interessant. Maar toch nog best ingewikkeld, niet dat je meteen overduidelijk een discrepantie ziet.

[Xilvo]

Excuus, ik dacht dat je de wet wel kende. Ik noem de (eenvoudige versie van) de wet op arbeid al een paar keer. Bijvoorbeeld in de eerste post. Maar ik verwijs graag door naar wikipedia https://nl.wikipedia.org/wiki/Arbeid_(natuurkunde)

Als je bedoelt arbeid (energie)=kracht maal weg, dat is bekend.
Geen natuurkundige die dat de "wet van arbeid" noemt. Niet elke formule wordt "wet" genoemd.

Wat mij al opviel aan je formules voor raketbrandstof, is dat je uitging van de wet van energiebehoud en niet zozeer van arbeid.

Wat is het verschil? Arbeid is energie.

[tuander]

In dit topic wordt er even niet voetstoots van uit gegaan dat arbeid, zoals door J.P Joule gedefinieerd, hetzelfde is als energie. Sterker nog, de vraag 'of de wet van arbeid wel klopt' is het hoofdonderwerp van dit topic. Dat is overigens al de derde keer dat ik je daar op wijs

[Xilvo]

In dit topic wordt er even niet voetstoots van uit gegaan dat arbeid, zoals door J.P Joule gedefinieerd, hetzelfde is als energie.

Dat is al eeuwen algemeen aanvaarde natuurkunde.

Ben je het er mee eens dat de formule voor kinetische energie \(E_k=\frac{1}{2}m v^2\) correct is?
En dat \(F=m.a\) juist is?

[tuander]

Van die twee ben ik intuitief het meest geneigd om te 'geloven' in de juistheid van Newton's F=m*a. Aan dat geloof wil ik maar niet al te snel gaan tornen. Al is juist f=m*a de wet die voor m'n gevoel het meest wringt met het natuurkundig begrip arbeid.

Over kinetische energie als rechtevenredig met het kwadraat van de snelheid heb ik ook wel m'n twijfels.

Dat komt ook door de grootheid impuls (in english 'momentum') p = m*v
Impuls is een grootheid die rechtevenredig is met snelheid, en ook totaal-impuls is onder bepaalde omstandigheden constant. Net als bepaalde soorten energie.

Verder al genoemd is de eenheid stoot (in english 'impulse'). Stoot lijkt heel erg op arbeid. eenvoudig gezegd is stoot J = F*Δt, terwijl arbeid W=F*Δx.

Mijn probleem met arbeid W is ook wel dat het in de formule lijkt alsof energie rechtevenredig is met afgelegde afstand en met kracht, terwijl normaliter een voorwerp juist versnelt onder een constante kracht (daar is F=m*a weer). Untuitief denk ik dan: dat kan niet, als Δx groter wordt per tijdseenheid, dan zou F kleiner moeten worden, anders kan W toch niet constant zijn? Nou goed, verwarring hierover wordt ook veel aangedragen in de reacties.

Nou ja. Tegelijkertijd past mij terughoudendheid in dit soort zaken. Ik kan niet op een achteloos lui momentje de hele moderne natuurkunde overhoop gooien. En dat wil ik ook niet. Maar ik vind het wel fijn dat ik mijn overwegingen kan delen met meer kundige mensen.

Als ik zelf al iets zou willen veranderen denk ik in eerste instantie aan arbeid W, is W wel zo'n essentiele grootheid in de natuurkunde? En hoe zit het met de joule geschreven als een Newtonmeter, zijn die twee echt gelijk? En hoe fundamenteel noodzakelijk is dat?

[Xilvo]

Van die twee ben ik intuitief het meest geneigd om te 'geloven' in de juistheid van Newton's F=m*a.

Wetenschap heeft niets met geloven te maken en intuïtie kan gevaarlijk zijn.

Over kinetische energie als rechtevenredig met het kwadraat van de snelheid heb ik ook wel m'n twijfels.

Dat komt ook door de grootheid impuls (in english 'momentum') p = m*v
Impuls is een grootheid die rechtevenredig is met snelheid, en ook totaal-impuls is onder bepaalde omstandigheden constant. Net als bepaalde soorten energie.

Verder al genoemd is de eenheid stoot (in english 'impulse'). Stoot lijkt heel erg op arbeid. eenvoudig gezegd is stoot J = F*Δt, terwijl arbeid W=F*Δx.

Misschien wordt het dan eens tijd om met concrete argumenten te komen. Op dit forum gaat het over wetenschap, niet over wat je al of niet gelooft.

Stoot lijkt niet op arbeid/energie. Stoot is een hoeveelheid impuls en geen eenheid maar een grootheid.

Mijn probleem met arbeid W is ook wel dat het in de formule lijkt alsof energie rechtevenredig is met afgelegde afstand en met kracht

Dat lijkt niet zo, dat is zo. Wat is het probleem?

Untuitief denk ik dan: dat kan niet, als Δx groter wordt per tijdseenheid, dan zou F kleiner moeten worden, anders kan W toch niet constant zijn?

Dat is dan ook zo, als de hoeveelheid energie (=arbeid) per tijdseenheid (=vermogen) constant is.
Waarom denk je dat een auto sneller accelereert van 0 naar 30 km/h dan van 100 naar 130 km/h?

Als ik zelf al iets zou willen veranderen denk ik in eerste instantie aan arbeid W, is W wel zo'n essentiele grootheid in de natuurkunde? En hoe zit het met de joule geschreven als een Newtonmeter, zijn die twee echt gelijk? En hoe fundamenteel noodzakelijk is dat?

Arbeid, als vorm van energie, is een essentiële grootheid.
Wat voor basisnatuurkunde probeer je nu weer in twijfel te trekken?

Kom met concrete argumenten. Met "dit geloof ik niet zo" schiet niemand wat op

[HansH]

Mijn probleem met arbeid W is ook wel dat het in de formule lijkt alsof energie rechtevenredig is met afgelegde afstand en met kracht, terwijl normaliter een voorwerp juist versnelt onder een constante kracht (daar is F=m*a weer). Untuitief denk ik dan: dat kan niet, als Δx groter wordt per tijdseenheid, dan zou F kleiner moeten worden, anders kan W toch niet constant zijn? Nou goed, verwarring hierover wordt ook veel aangedragen in de reacties.

maar dit alles is toch al heel vaak aan de hand van praktijksituaties gemeten en gedraagt zich dan precies volgens de formules. bv energie kun je meten door iets te laten opwarmen en dan is de opwarming evenredig met de geleverde energie. Of je zet het om in een andere vorm bv beweging. Dus twijfel je nu aan metingen of wil je het gewoon beter snappen ?

[tuander]

In de wetenschap is altijd plaats voor twijfel. Wetenschap is geen religie. Ik denk zelf dat de argumenten die ik noem wezenlijk genoeg zijn om dit topic te rechtvaardigen.

De reden waarom ik dit topic startte heeft ook te maken met kijken of ik misschien met een iets tastbaarder bewijs kan komen dan mijn genoemde vermoedens en overwegingen. Om eens dieper in dit onderwerp te duiken en kijken wat andere mensen voor zinnigs kunnen aandragen. Maar dat vergt natuurlijk van de lezer/ medeforumgebruiker wel de bereidheid om het idee serieus te nemen en een kans te geven. En inzicht in de materie is natuurlijk ook nuttig. Al ben ik op dit moment (ontwerpfase) ook nog wel blij met wilde opmerkingen en ideeën. Alles wat kan helpen. Zoals gezegd ben ik eigenlijk op zoek naar een geschikt gedachten-experiment waarmee de veronderstelde discrepantie beter kan worden blootgelegd.

Tegelijkertijd ook nog steeds het besef dat ik te weinig onderlegd ben om me kwaadwillende wetenschappelijke 'haaien' van me af te schudden. Er zijn altijd mensen die bezig zijn met je onderuit halen en ideeën dood maken, ook embryonale ideeën, puur en alleen omdat ze een hekel hebben aan niet gevestigde ideeën. Of, heel onwetenschappelijk, omdat ze denken dat ze alles al weten. Mensen die negatief bezig zijn met wetenschap. Daar heb ik ook al ervaring mee in eerdere aanwezigheid op dit forum. Nou goed, dat zijn persoonlijke emoties, ik moet niet te veel tijd besteden aan negativisme.

[tuander]

Mijn probleem met arbeid W is ook wel dat het in de formule lijkt alsof energie rechtevenredig is met afgelegde afstand en met kracht, terwijl normaliter een voorwerp juist versnelt onder een constante kracht (daar is F=m*a weer). Untuitief denk ik dan: dat kan niet, als Δx groter wordt per tijdseenheid, dan zou F kleiner moeten worden, anders kan W toch niet constant zijn? Nou goed, verwarring hierover wordt ook veel aangedragen in de reacties.

maar dit alles is toch al heel vaak aan de hand van praktijksituaties gemeten en gedraagt zich dan precies volgens de formules. bv energie kun je meten door iets te laten opwarmen en dan is de opwarming evenredig met de geleverde energie. Of je zet het om in een andere vorm bv beweging. Dus twijfel je nu aan metingen of wil je het gewoon beter snappen ?

de wet van arbeid gaat over beweging. Dan denk je ook meteen aan wijvingskrachten en onnauwkeurigheid. Daar komt volgens mij bij dat heel veel wetenschappers die hele grootheid arbeid eigenlijk niet gebruiken. Ik denk dat veel gebruikelijker is om, net als Xilvo, uit te gaan van wetten van behoud van energie en impuls.

[Xilvo]

In de wetenschap is altijd plaats voor twijfel. Wetenschap is geen religie. Ik denk zelf dat de argumenten die ik noem wezenlijk genoeg zijn om dit topic te rechtvaardigen.

Welke argumenten? Ik heb die niet gezien. Alleen dat je zaken niet "gelooft".
Inderdaad, wetenschap is geen religie.

Maar dat vergt natuurlijk van de lezer/ medeforumgebruiker wel de bereidheid om het idee serieus te nemen en een kans te geven.

Welk idee?

Tegelijkertijd ook nog steeds het besef dat ik te weinig onderlegd ben om me kwaadwillende wetenschappelijke 'haaien' van me af te schudden.

Op wie doel je? Ik heb die niet gezien. Maar er wordt hier wel verwacht dat je eindelijk met iets concreets komt, als je algemeen aanvaarde inzichten op de helling wil zetten.

[Xilvo]

Daar komt volgens mij bij dat heel veel wetenschappers die hele grootheid arbeid eigenlijk niet gebruiken. Ik denk dat veel gebruikelijker is om, net als Xilvo, uit te gaan van wetten van behoud van energie en impuls.

Arbeid is een vorm van energie. Dus die wordt altijd gebruikt als beweging onder invloed van een kracht verandert. Dat wordt overigens nooit "wet van arbeid" genoemd.

Jij doet nog steeds of arbeid iets anders is dan een vorm van energie.

[tuander]

In de wetenschap is altijd plaats voor twijfel. Wetenschap is geen religie. Ik denk zelf dat de argumenten die ik noem wezenlijk genoeg zijn om dit topic te rechtvaardigen.

Welke argumenten? Ik heb die niet gezien. Alleen dat je zaken niet "gelooft".
Inderdaad, wetenschap is geen religie.

Maar dat vergt natuurlijk van de lezer/ medeforumgebruiker wel de bereidheid om het idee serieus te nemen en een kans te geven.

Wek idee?

Tegelijkertijd ook nog steeds het besef dat ik te weinig onderlegd ben om me kwaadwillende wetenschappelijke 'haaien' van me af te schudden.

Op wie doel je? Ik heb die niet gezien. Maar er wordt hier wel verwacht dat je eindelijk eens met iets concreets komt, als je algemeen aanvaarde inzichten op de helling wil zetten.

@ Xilvo: ik merk al een paar keer dat ik je moet oproepen om goed te lezen:

" Mijn probleem met arbeid W is ook wel dat het in de formule lijkt alsof energie rechtevenredig is met afgelegde afstand en met kracht, terwijl normaliter een voorwerp juist versnelt onder een constante kracht (daar is F=m*a weer). "


Is een voorbeeld van een goed argument dat ik gaf, het argument kun je enkele posts eerder terug lezen. Zou je de moeite willen nemen om dat ook eens rustig te doen? Neem gerust je tijd, maar doe het.