sciencetalk

Ik heb 2 drones 1 gloednieuwe en 1 roestige drone.

De gloednieuwe drone heeft 4 seconden nodig om 3m te stijgen in de lucht.

De roestige drone heeft 1u nodig om 3m te stijgen.

Beide drones wegen 1 kilo.

Hoeveel energie is er nodig om de gloednieuwe drone op een hoogte te brengen van 3m en hoeveel is ee nodig voor de roestige drone.

Alvast bedankt

Welke formules heb je?
Zoek iets van zwaarte-energie, of iets waar hoogte in staat.
Bedenk waarom er al dan niet iets van snelheid of tijd in voorkomt.
Zoek het verschil uit tussen energie en vermogen.
 
(Ik zou trouwens de 1-uur accu van de oude drone in de nieuwe zetten..)

Heb het gedaan maar vind enkel de formule van potentiële energie maar denk niet dat ik het alleen hiermee zal kunnen oplossen.

En een formule waarin er ook met de tijd rekening wordt gehouden vind ik niet echt.

Ah, op die fiets. Ok.

Stel, je hebt een bak waar 1 liter water in past. De bak staat op 1 meter hoogte. Op de grond staan twee bakken met ieder 1 liter water. Bij de eerste kun je het water in een keer pakken en in de hoger gelegen bak doen. Bij de tweede zijn er 1000 kleine Vliegmachientjes die ieder 1/1000e liter in de hogere bak doen.

Bij welk van de twee methodes wordt meer energie gebruikt, of maakt het niet uit?

Nu over vermogen. In het eerste geval -jij bent veel groter dan zo'n klein Vliegmachientje- doe je er bijvoorbeeld 6 seconden over om de bak te pakken en op te tillen. Dat zegt iets over wat jij kan, over jouw vermogen om iets te doen.

In het tweede geval doen die 1000 kleine Vliegmachientjes er samen slechts 3 seconden over. Die hebben (samen) dus een groter vermogen. Ze kunnen meer doen, in dezelfde tijd. Of: ze kunnen hetzelfde doen, in kortere tijd.

Een auto van 1000[kg] en een motorfiets van 250[kg] kunnen beiden bijvoobeeld een vermogen van 80 eenheden hebben. Naar alle waarschijnlijkheid zal de motor toch sneller bij een stoplicht weg zijn dan de auto.

Volgens mij ben je in jouw openingsvraag op zoek naar het benodigde vermogen voor ieder van je drones. Zoek eens een formule waarin staat: iets van massa, iets van hoogte, en iets van tijd. De 'g' die erin voor kan komen, stelt de zwaartekrachtversnelling voor, en die is zo ongeveer 10 [m/s^2].

Volgens mij is het heel simpel. Een drone op 1 m hoogte heeft meer potentiele en kinetische energie dan een drone op de grond. Het potentiele energieverschil is massa x hoogte x valversnelling (g). De potentiele energie van een drone is 1/2 x massa x snelheid kwadraat. Tel die twee bij elkaar op en deel dat door de tijd. Dan heb je het vermogen dat aangewend is voor het vliegen/opstijgen. Met andere verliesbronnen is geen rekening gehouden. Omdat de roestige drone er een uur over doet om 3 meter de lucht in te gaan is die rijp voor hergebruik lijkt me.

De energie die nodig is voor de verplaatsing is voor beide gelijk.

maar de energie die nodig is om de zwaartekracht te overwinnen is bij het oude model uiteraard veel hoger

Volgens mij is het heel simpel. Een drone op 1 m hoogte heeft meer potentiele en kinetische energie dan een drone op de grond. Het potentiele energieverschil is massa x hoogte x valversnelling (g). De potentiele energie van een drone is 1/2 x massa x snelheid kwadraat. Tel die twee bij elkaar op en deel dat door de tijd. Dan heb je het vermogen dat aangewend is voor het vliegen/opstijgen. Met andere verliesbronnen is geen rekening gehouden. Omdat de roestige drone er een uur over doet om 3 meter de lucht in te gaan is die rijp voor hergebruik lijkt me.

Als ik uw redenering volg, dan kom ik tot de conclusie dat de gloednieuwe Drone meer energie zal gebruiken dan de roestige. Want ik hou rekening mee met de snelheid.

Maar de roestige drone zal zeker meer energie opgebruiken want het doet er 1u over tegen die tijd is de batterij al bijna plat.

VliegMachine schreef: Als ik uw redenering volg, dan kom ik tot de conclusie dat de gloednieuwe Drone meer energie zal gebruiken dan de roestige. Want ik hou rekening mee met de snelheid.

Maar de roestige drone zal zeker meer energie opgebruiken want het doet er 1u over tegen die tijd is de batterij al bijna plat.

Hangt uiteraard sterk af van de conditie van de batterij.

De opwaartse kracht van de drone wordt opgewekt door het versnellen van lucht in neerwaartse richting, daar gaat dus ook energie in zitten. Verder moet de energiebron van de drone het verschil in potentiële energie en in kinetische energie van de drone bij verplaatsing leveren. Daarnaast heb je natuurlijk ook nog de nodige verliezen aan warmte, wrijving, etc.
 
Dus een kwestie van de nodige formules opstellen...