H3 Energieomzettingen
1 Stijgen en dalen
Wat moet je kunnen:
- De definitie van de grootheid arbeid
- Berekeningen uitvoeren met kracht, verplaatsing en arbeid
- Berekeningen uitvoeren met arbeid bij stijgen en dalen
W=F●s
Arbeid = kracht • afstand
F en s → dezelfde richting!
W = F ● s ● cos(α)
Arbeid = kracht • afstand • cos (graden hoek α)
De kracht loodrecht op de verplaatsing geen arbeid!
W=m●g●h
Arbeid = massa • aardse zwaartekracht (9,81) • hoogte
Als je een voorwerp met een constante snelheid omhoog tilt!
2 Starten en stoppen
Wat moet je kunnen:
- Een positieve arbeid → snelheid toenemen
- Een negatieve arbeid → snelheid afnemen
- Bereken de snelheid (gegeven arbeid en massa)
- Benodigde arbeid bereken (gegeven verandering in
snelheid)
a=F:m (tweede wet van Newton)
Versnelling = kracht : massa
s = ½ ● a ● t2
Afgelegde afstand = ½ • versnelling • tijd2
v=a●t
Snelheid = versnelling • tijd
∑W = ½ ● m ● v2eind - ½ ● m ● v2begin
Arbeid = ½ • massa • snelheid2(eind) - ½ • massa • snelheid2(begin)
3 Spannen en ontspannen
Wat moet je kunnen:
, - Arbeid bepalen uit een grafiek (kracht tegen plaats)
- Berekenen hoeveel arbeid er nodig is om een veer in te drukken of uit te rekken
De wet van Hooke > de uitrekking van een materiaal is recht evenredig met de
kracht die op dat materiaal wordt uitgeoefend.
Simpel gezegd: twee keer zoveel gewicht → elastiek rekt twee keer zo ver uit
Fv = C ● u(tweede wet van Newton)
Veerkracht = veerconstante • uitrekken (veer)
Je verricht arbeid bij het uitrekken van de veer! → kracht niet constant
Arbeid die een niet-constante kracht verrichten → grafisch bepalen uit (F,s)-diagram
Horizontaal > s afstand in meters
Verticaal > F De spier kracht = zwaartekracht
Opp. onder de grafiek > F • s
→m •g •h
Voorwaarde: kracht F moet in de richting van verplaatsing s!
Opp. onder de grafiek > ½ • basis • hoogte
Arbeid → W = ½ • C • u • u
→ W = ½ • C • u2
Arbeid hangt dus af van het kwadraat van de verplaatsing!
← veer 2x verder uitrekken, veer verricht 4x zoveel arbeid
Vergelijking: arbeid massa optillen!
W=m •g •h
Til de massa 2x zo hoog op → massa ook x2
Wmax = 360 x 0,60 = 216 (boogschieten) ← belangrijk?
4 Behoud van energie
Wat moet je kunnen:
- De formule voor veerenergie, kinetische energie en zwaarte-energie
1 Stijgen en dalen
Wat moet je kunnen:
- De definitie van de grootheid arbeid
- Berekeningen uitvoeren met kracht, verplaatsing en arbeid
- Berekeningen uitvoeren met arbeid bij stijgen en dalen
W=F●s
Arbeid = kracht • afstand
F en s → dezelfde richting!
W = F ● s ● cos(α)
Arbeid = kracht • afstand • cos (graden hoek α)
De kracht loodrecht op de verplaatsing geen arbeid!
W=m●g●h
Arbeid = massa • aardse zwaartekracht (9,81) • hoogte
Als je een voorwerp met een constante snelheid omhoog tilt!
2 Starten en stoppen
Wat moet je kunnen:
- Een positieve arbeid → snelheid toenemen
- Een negatieve arbeid → snelheid afnemen
- Bereken de snelheid (gegeven arbeid en massa)
- Benodigde arbeid bereken (gegeven verandering in
snelheid)
a=F:m (tweede wet van Newton)
Versnelling = kracht : massa
s = ½ ● a ● t2
Afgelegde afstand = ½ • versnelling • tijd2
v=a●t
Snelheid = versnelling • tijd
∑W = ½ ● m ● v2eind - ½ ● m ● v2begin
Arbeid = ½ • massa • snelheid2(eind) - ½ • massa • snelheid2(begin)
3 Spannen en ontspannen
Wat moet je kunnen:
, - Arbeid bepalen uit een grafiek (kracht tegen plaats)
- Berekenen hoeveel arbeid er nodig is om een veer in te drukken of uit te rekken
De wet van Hooke > de uitrekking van een materiaal is recht evenredig met de
kracht die op dat materiaal wordt uitgeoefend.
Simpel gezegd: twee keer zoveel gewicht → elastiek rekt twee keer zo ver uit
Fv = C ● u(tweede wet van Newton)
Veerkracht = veerconstante • uitrekken (veer)
Je verricht arbeid bij het uitrekken van de veer! → kracht niet constant
Arbeid die een niet-constante kracht verrichten → grafisch bepalen uit (F,s)-diagram
Horizontaal > s afstand in meters
Verticaal > F De spier kracht = zwaartekracht
Opp. onder de grafiek > F • s
→m •g •h
Voorwaarde: kracht F moet in de richting van verplaatsing s!
Opp. onder de grafiek > ½ • basis • hoogte
Arbeid → W = ½ • C • u • u
→ W = ½ • C • u2
Arbeid hangt dus af van het kwadraat van de verplaatsing!
← veer 2x verder uitrekken, veer verricht 4x zoveel arbeid
Vergelijking: arbeid massa optillen!
W=m •g •h
Til de massa 2x zo hoog op → massa ook x2
Wmax = 360 x 0,60 = 216 (boogschieten) ← belangrijk?
4 Behoud van energie
Wat moet je kunnen:
- De formule voor veerenergie, kinetische energie en zwaarte-energie
