WisFaq!

\require{AMSmath} geprint op donderdag 16 mei 2024

Arbeid bepalen om piramide te bouwen

Piramide heeft als basis een vierkant met zijden van 241 mtr. Hoogte is 253 mtr. Dichtheid stenen is 3530kg/m3. Vraag is via integraalberekening om totale arbeid te berekenen. Hoe los ik dit op?

Henk Handgraaf
11-6-2004

Antwoord

Ik hoop dat de berekening zo klopt ... Collega's graag even narekenen !

De lengte van een doorsnijding op hoogte x = {(253-x)/253}·241 m
Dat betekent een oppervlakte van (241/253)2·(253-x)2 m2·
Op hoogte x een schijfje met hoogte Dx uitsnijden geeft bij benadering inhoud: (241/253)2·(253-x)2·Dx m3·
Het gewicht aan stenen in dit schijfje bedraagt bij benadering:
3530·(241/253)2·(253-x)2·Dx kg
Nu is de benodigde kracht uit te rekenen met Fz=m·g
En de arbeid is W=F·s=m·g·s=9,81·m·s De s is daarbij de hoogte (x dus) en de m is de massa van een schijfje op die hoogte.
Dus arbeid W = 9,81·3530·(241/253)2·(253-x)2·x·Dx = 31422,21·(x3-506x2+64009)·Dx
Nu moet de Dx naar nul gaan en de hoogte oplopen van 0 tot 253.
De arbeid wordt dan een integraal namelijk:
0ò253 31422,21·(x3-506x2+64009x) dx = 31422,21·(1/4x4-168,6667x3+32004,5x2)0]253=31422,21·341429340 Joule = 1,0728·1013 Joule

Met vriendelijke groet

JaDeX

jadex
11-6-2004


© 2001-2024 WisFaq
WisFaq - de digitale vraagbaak voor het wiskunde onderwijs - http://www.wisfaq.nl

#25245 - Integreren - Ouder