[NA] Geluid & Warmte
 

Een elektrische kookplaat verwarmt een aluminium pan, massa 700 g, met 500 ml water. Het vermogen van de plaat is 650 W en de plaat wordt 5,5 minuten ingeschakeld.De temperatuur van de pan met water stijgt van 19 °C naar 30 °C.

Hoe kan ik dan het rendement berekenen?


Een gitaarsnaar van 67,0 cm lengte brengt een grondtoon van 320 Hz voort.

Hoe bereken ik de grootte van de golfsnelheid?

Door de snaar af te klemmen kan de snaar een grondtoon van 480 Hz voortbrengen.
Hoe bereken ik hoe groot het deel van de snaar is dat dan afgeklemd wordt?

alvast bedankt

Om 1 g water 1°C in temperatuur te laten stijgen is 4,18 J nodig. Je hebt 500 ml water dat 11°C in temperatuur is gestegen, dus dat komt neer op een totaal van 500*11*4,18 J=5,5*4,18 kJ=11*2,09 kJ=22,99 kJ. Er is gegeven dat de elektrische kookplaat een vermogen van 650 W heeft, dus dat betekent dat de plaat per seconde 650 J aan energie levert. De plaat is 5,5 minuten ingeschakeld geweest, dus dat komt neer op 60*5,5 seconden=30*11 seconden=330 seconden. In die tijd heeft de plaat in totaal 330*650 J=330*0,65 kJ=3,3*65 kJ=214,5 kJ aan energie geleverd. Het rendement (in %) vind je door 22,99 kJ te delen door 214,5 kJ en dit met 100 te vermenigvuldigen.

Tussen de golfsnelheid v (in m/s), de golflengte (in m) en de frequentie f bestaat de relatie , dus hieruit is de golfsnelheid v te berekenen.

Ga opnieuw uit van , dan volgt hieruit: , dus hieruit is de nieuwe waarde van , en dus ook het afgeklemde deel van de snaar, te berekenen.

de snaar is aan 2 uiteinden vast. Er is sprake van staande golven in de snaar. Gebruik dus de formule l = n * 1/2 lambda om de golflengte in de snaar te berekenen. Aangezien er sprake is van een grondtoon, geldt n=1.

in het 1e geval is de golflengte dus 33.5 cm en in het 2e geval kun je met de golfsnelheid en de frequentie de nieuwe golflengte uitrekenen en de lengte van de snaar te berekenen.