Natuurkunde – Hoofdstuk 3 Energie in verschillende vormen
§3.2 Arbeid
3.2A Basis
Arbeid berekenen
Arbeid is afhankelijk van 2 dingen:
Kracht Als je grotere kracht nodig hebt, heb je ook meer arbeid nodig Bv. hele
stapel stenen verplaatsen kost meer moeite dan 1 steen verplaatsen
Afstand Als afstand groter is, kost dit meer arbeid Bv. naar andere stad
verplaatsen kost meer moeite dan naar de tuin
W = F*s Arbeid (Newtonmeter (Nm) of Joule (J)) = kracht (Newton (N)) * afstand (meter
(m))
Bij constante snelheid: Fres = 0
Arbeid de hoogte in
Arbeid geldt zowel over afstand horizontaal als verticaal
Om voorwerp te tillen heb je kracht nodig Grote van kracht is gelijk aan zwaartekracht op
voorwerp Is dus afhankelijk van massa van voorwerp Je hoeft geen rekening te houden
met eventuele zijwaartse krachten
W = m*g*h Arbeid (J of Nm) = massa (kilogram (kg)) * gravitatieconstante (meter per
seconde in het kwadraat (m/s2)) 9,81 in Nederland) * hoogte (m)
Verschil arbeid en energie
Als voorwerp valt, verricht het arbeid Werkt kracht op voorwerp (zwaartekracht)
Voorwerp gaat in richting van kracht afstand afleggen Voorwerp, eigenlijk zwaartekracht
op voorwerp, verricht arbeid
Als voorwerp op hoogte zit kán het arbeid verrichten, maar doet het dit nog niet = Energie
Voorwerp op hoogte heeft dus energie = Zwaarte-energie Afhankelijk van hoogte
waarop voorwerp zich bevind
Arbeid bij veranderlijke kracht
In meeste gevallen is kracht niet constant 2 oplossingen:
Gemiddelde kracht nemen
Met F,x-grafiek werken
Gemiddelde kracht nemen is makkelijkste manier Vervolgens dezelfde bewerkingen
uitvoeren als bij constante kracht Kan echter een te grote afwijking geven als gemiddelde
kracht niet nauwkeurig kan worden bepaald
F,x-grafiek staat voor kracht-afstand grafiek Om totale arbeid te bepalen kun je oppervlak
onder grafiek bepalen Wel eerst eenheden omzetten naar N en m !
, Wrijvingsarbeid c.q. warmte
Wrijvingskracht werkt beweging tegen Bij hogere wrijving heb je meer kracht nodig om
iets te verplaatsen Om wrijving tegen te werken heb je extra arbeid nodig Wrijving
oefent dus arbeid uit, tegengesteld aan beweging Deze arbeid wordt omgezet in warmte
en wordt ook wel eens aangegeven als negatieve arbeid, maar dit is alleen om aan te geven
dat deze arbeid in tegengestelde richting werkt van beweging
Bij constante snelheid: 3x zoveel wrijvingskracht = 3x zoveel arbeid nodig = 3x zoveel warmte
Bij 2e situatie oefen je kracht omhoog uit, daarmee til je blok iets op
Hierdoor wordt Fn en dus ook Fw lager
§3.3 Energie
3.3A Basis
Wat is energie?
Energie = Opgeslagen arbeid
Als voorwerp energie heeft, heeft het mogelijkheid om arbeid uit te oefenen Als energie
vrij komt, kan er kracht en verplaatsing plaatsvinden Veel verschillende vormen van
energie Bv. veer-energie, kinetische energie, hoogte-energie, zwaarte-energie, chemische
energie
Energie (E) wordt gemeten in Joule (J) Andere eenheden die voor energie worden
gebruikt zijn bv. kilowattuur (kWh), calorie (cal) en electronvolt (eV) Zie BINAS 5 voor
omrekeningsformules
Veer-energie
Als er niks met veer gebeurd, heeft deze geen energie Ontstaat pas energie als veer gaat
uitrekken Veer wil namelijk terug naar oorspronkelijke vorm Als je dit laat gebeuren,
oefent veer kracht uit waarmee die korter wordt (wordt afstand afgelegd), er wordt dan
arbeid verricht door veer
Als je veer uitgerekt houdt, heeft veer energie omdat die kan gaan bewegen (als je veer
loslaat) = Veer-energie (Ev)
1 1
Ev = *c*u2 Veer-energie (J) = * veerconstante (Newton per meter (N/m)) * uitrekking
2 2
(m)
Kinetische energie
Als voorwerp snelheid heeft, heeft voorwerp energie = Kinetische energie (Ek)
1 1
Ek = *m*v2 Kinetische energie (J) = * massa (kg) * (snelheid (m/s))2
2 2
Hoogte-energie / zwaarte-energie
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur SmitJoël. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €2,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.