Natuurkunde hoofdstuk 9
Paragraaf 1
Voorkennis:
- Zwaartekracht: Fz = m x g g is de valversnelling
- Veerkracht: Fv = C x u C is veerconstante
- Schuifwrijving: Fw,s = f x Fn f is een constanten
- Rolweerstand: Fw,r = cr x Fn cr is een constante
- Luchtweerstand: Fw,l = o,5 x cw x ρ x A x v^2 cw is luchtweerstandscoëfficient
Spankracht en normaalkracht van oppervlakte worden niet met een formule berekend. Beide
krachten zijn reactiekrachten: ontstaan als gevolg van een andere kracht.
- Fres = m x a die is niet nul als het voorwerp versnelt of vertraagt
- a = Δv /Δt voor eenparige versnelde beweging
- agem = Δv /Δt bij willekeurige beweging geldt voor de gehele beweging dit
- a = Δv /Δt = hellingsgetal raaklijn : voor de versnelling op een willekeurig tijdstip
Energie die in brandstof zit opgeslagen heet verbrandingswarmte. Als je de spanning van een accu
vermenigvuldigt met de capaciteit, krijg je de energie in wattuur.
Paragraaf 2
Bij wrijving ontstaat warmte. De wrijvingskracht verricht hierbij arbeid. De omzetting van
bewegingsenergie in warmte door wrijving wordt wrijvingsarbeid genoemd. Bij luchtweerstand merk
je bijna nooit dat er warmte ontstaat door wrijving.
Als auto met constante snelheid rijdt over vlakke weg -> Fres = 0 -> Fvw = Fw,l + Fw,r
Arbeid =De hoeveelheid energie die door een kracht wordt omgezet bij bewegen. Voor arbeid geldt
de formule: W =F × s. Hierin is W de arbeid (in J), F de kracht (in N) en s de verplaatsing (in m). de
eenheid is N*m. 1 N*m = 1 J.
Een kracht verricht alleen arbeid als de kracht werkt in de richting van de verplaatsing of
tegengesteld aan de richting van de verplaatsing. Op een schaatser én een parachutespringer werkt
de zwaartekracht, maar deze verricht geen arbeid bij de schaatser want staat loodrecht op de
beweging.
Als een auto energie omzet in bewegingsenergie is dat de arbeid van de voorwaartse kracht.
De arbeid is evenredig met de totale tegenwerkende wrijvingskracht en ook evenredig met de
afstand die wordt afgelegd.
Bij constante snelheid op een vlakke weg verricht de voorwaartse kracht arbeid. De motor zet dan
net zoveel energie om in bewegingsenergie als er bewegingsenergie in warmte wordt omgezet door
wrijvingsarbeid.
, Als snelheid gelijk blijft, moet er chemische energie omgezet worden in bewegingsenergie om het
verlies van bewegingsenergie door wrijving te compenseren.
Warmte die bij processen als zweten ontstaat is geen nuttige energie, omdat het niet kan worden
omgezet in bewegingsenergie.
Rendement = de verhouding van de nuttige energie en de totale omgezette chemische energie.
Het rendement ligt vaak tussen de 20 en de 30 %.
Een auto kan zuiniger rijden door het rendement van de motor de verbeteren en tegenwerkende
kracht te verkleinen.
Bij een kracht die schuin op de beweging staat, gebruik je de component van de kracht in de richting
van de beweging. De formule hiervoor is:
W = F x s x cos(a)
Op vlakke weg geldt: Win + Wuit = 0.
Alle bewegingsenergie die de motor van de auto heeft toegevoerd door arbeid te verrichten, is
uiteindelijk door wrijvingskrachten omgezet in warmte.
Voor totale chemische energie die opgeslagen is in een brandstof gelden;
- Ech = rv x V Ech = chem. energie, rv = verbrandingswarmte, V = volume
- Ech = rm x m rm = verbrandingswarmte, m = massa
Om het brandstofverbruik uit te rekenen gebruik je:
- W = Fv x s Fv = voortstuwende kracht
- Enuttig = η x Ein Enuttig is ook wel de arbeid, η is het rendement
- Ein = Ech = rv x V rv is de verbrandingswarmte, V = volume
In de grafiek de arbeid aflezen = oppervlakte onder de grafiek berekenen:
- Hokjes tellen
- Bij rechthoek: lengte x breedte
- Bij driehoek: 0,5 x hoogte x lengte
Paragraaf 1
Voorkennis:
- Zwaartekracht: Fz = m x g g is de valversnelling
- Veerkracht: Fv = C x u C is veerconstante
- Schuifwrijving: Fw,s = f x Fn f is een constanten
- Rolweerstand: Fw,r = cr x Fn cr is een constante
- Luchtweerstand: Fw,l = o,5 x cw x ρ x A x v^2 cw is luchtweerstandscoëfficient
Spankracht en normaalkracht van oppervlakte worden niet met een formule berekend. Beide
krachten zijn reactiekrachten: ontstaan als gevolg van een andere kracht.
- Fres = m x a die is niet nul als het voorwerp versnelt of vertraagt
- a = Δv /Δt voor eenparige versnelde beweging
- agem = Δv /Δt bij willekeurige beweging geldt voor de gehele beweging dit
- a = Δv /Δt = hellingsgetal raaklijn : voor de versnelling op een willekeurig tijdstip
Energie die in brandstof zit opgeslagen heet verbrandingswarmte. Als je de spanning van een accu
vermenigvuldigt met de capaciteit, krijg je de energie in wattuur.
Paragraaf 2
Bij wrijving ontstaat warmte. De wrijvingskracht verricht hierbij arbeid. De omzetting van
bewegingsenergie in warmte door wrijving wordt wrijvingsarbeid genoemd. Bij luchtweerstand merk
je bijna nooit dat er warmte ontstaat door wrijving.
Als auto met constante snelheid rijdt over vlakke weg -> Fres = 0 -> Fvw = Fw,l + Fw,r
Arbeid =De hoeveelheid energie die door een kracht wordt omgezet bij bewegen. Voor arbeid geldt
de formule: W =F × s. Hierin is W de arbeid (in J), F de kracht (in N) en s de verplaatsing (in m). de
eenheid is N*m. 1 N*m = 1 J.
Een kracht verricht alleen arbeid als de kracht werkt in de richting van de verplaatsing of
tegengesteld aan de richting van de verplaatsing. Op een schaatser én een parachutespringer werkt
de zwaartekracht, maar deze verricht geen arbeid bij de schaatser want staat loodrecht op de
beweging.
Als een auto energie omzet in bewegingsenergie is dat de arbeid van de voorwaartse kracht.
De arbeid is evenredig met de totale tegenwerkende wrijvingskracht en ook evenredig met de
afstand die wordt afgelegd.
Bij constante snelheid op een vlakke weg verricht de voorwaartse kracht arbeid. De motor zet dan
net zoveel energie om in bewegingsenergie als er bewegingsenergie in warmte wordt omgezet door
wrijvingsarbeid.
, Als snelheid gelijk blijft, moet er chemische energie omgezet worden in bewegingsenergie om het
verlies van bewegingsenergie door wrijving te compenseren.
Warmte die bij processen als zweten ontstaat is geen nuttige energie, omdat het niet kan worden
omgezet in bewegingsenergie.
Rendement = de verhouding van de nuttige energie en de totale omgezette chemische energie.
Het rendement ligt vaak tussen de 20 en de 30 %.
Een auto kan zuiniger rijden door het rendement van de motor de verbeteren en tegenwerkende
kracht te verkleinen.
Bij een kracht die schuin op de beweging staat, gebruik je de component van de kracht in de richting
van de beweging. De formule hiervoor is:
W = F x s x cos(a)
Op vlakke weg geldt: Win + Wuit = 0.
Alle bewegingsenergie die de motor van de auto heeft toegevoerd door arbeid te verrichten, is
uiteindelijk door wrijvingskrachten omgezet in warmte.
Voor totale chemische energie die opgeslagen is in een brandstof gelden;
- Ech = rv x V Ech = chem. energie, rv = verbrandingswarmte, V = volume
- Ech = rm x m rm = verbrandingswarmte, m = massa
Om het brandstofverbruik uit te rekenen gebruik je:
- W = Fv x s Fv = voortstuwende kracht
- Enuttig = η x Ein Enuttig is ook wel de arbeid, η is het rendement
- Ein = Ech = rv x V rv is de verbrandingswarmte, V = volume
In de grafiek de arbeid aflezen = oppervlakte onder de grafiek berekenen:
- Hokjes tellen
- Bij rechthoek: lengte x breedte
- Bij driehoek: 0,5 x hoogte x lengte
