Volledige samenvatting van alle stof natuurkunde - VWO 5

SAMENVATTING : NATUURKUNDE HOOFDSTUK 9 , 10 & 11
ARBEID EN ENERGIE
ARBEID
- Arbeid = als krachtwerking samen gaat met verplaatsing
- Positieve arbeid : kracht met dezelfde richting als de verplaatsing
- Negatieve arbeid : kracht met een richting tegengesteld aan de
verplaatsing (weerstand)
- Kracht loodrecht op de verplaatsing verricht geen arbeid
- Grootte van arbeid van een kracht hangt af van :
 Grootte van de kracht  hoe meer kracht, hoe meer arbeid
 Grootte verplaatsing  meer arbeid nodig voor grotere verplaatsing
 Richting van kracht ten opzichte van verplaatsing  kracht kan
meewerken, tegenwerken of niet bijdragen
- Algemene formule voor arbeid : W =F ∙ s ∙ cos ( α )
- Kracht moet je soms ontbinden omdat de richting van de kracht en
verplaatsing niet altijd hetzelfde zijn, vandaar de cos(a)
- Vereenvoudigde formule voor arbeid als :
 Kracht dezelfde richting als verplaatsing  W = F*s
 Kracht tegengesteld aan verplaatsing  W = -F*s
 Richting van de kracht loodrecht op de verplaatsing  W=0


ARBEID EN KINETISCHE ENERGIE
- Als de richting van de resulterende kracht gelijk is aan de richting van
de verplaatsing dan versnelt het voorwerp
- Als er meerdere krachten op een voorwerp werken, bepaal je de
resulterende kracht en vervolgens de component daarvan in de
bewegingsrichting
1 2
- Kinetische energie : Ek = m∙ v
2
- Kinetische energie (of bewegingsenergie) geeft aan hoeveel energie
een bewegend voorwerp heeft
- Verandering in kinetische energie is gelijk aan de totale arbeid :
ΣW =Δ Ek
Dit wordt ook wel wet van arbeid en kinetisch energie  komt overeen
met tweede wet van Newton  als een resulterende kracht op een
voorwerp werkt, verandert de snelheid van het voorwerp
- Vermogen = de hoeveelheid energie die een apparaat per tijdseenheid
W
omzet als je het gebruikt  P= of P=F ∙ v
t

ENERGIEVORMEN
- Potentiële energie = de energie die niet in kinetische energie wordt
omgezet als er arbeid wordt verricht , er zijn verschillende vormen
zoals zwaarte-energie, veerenergie, warmte en chemische energie
- Zwaarte-energie = E zw =m∙ g ∙h

, - Bij het berekenen van arbeid kijk je alleen naar het hoogteverschil
tussen het begin en einde van de beweging, de vorm van de baan
maakt niks uit
1
- Veerenergie = E veer = C ∙ u2
2
- Warmte = Q=F w ∙ s
- Chemische energie = Ech =r m ∙ m of Ech =r v ∙V
- Nuttige energie = Enuttig =W =F ∙ s
- Verhouding tussen nuttige en totale energie is het rendement :
E nuttig
η=
E¿


WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE
- Wet van behoud van energie = tijdens de beweging verandert de totale
hoeveelheid energie niet
- Σ E ¿=Σ Euit (ook wel energiebalans genoemd)
- Kijk vooral naar kinetische energie, zwaarte-energie en warmte

GRAVITATIE-ENERGIE
- Wat er aan kinetische energie bij komt gaat er aan potentiële energie
af, je mag daarbij zelf het 0 punt kiezen waardoor de berekening
makkelijk wordt
- Op grote hoogte werkt de formule voor zwaarte-energie niet meer
m∙ M aarde
- Voor gravitatiekracht geldt dan : F g=−G∙ 2
r
- Hoe groter de afstand r des te meer neemt gravitatie-energie toe
m∙M
- Gravitatie-energie : E g=−G ∙ (gravitatie-energie is altijd
r
negatief)
- Ontsnappingssnelheid van een voorwerp op een hemellichaam :

√
v= 2G ∙
M
r



TRILLINGEN EN GOLVEN
TRILLINGEN
- Periodieke beweging = een beweging die zich regelmatig herhaalt
- Periodieke beweging om de evenwichtsstand
- Trilling = periodieke beweging om een vaste evenwichtsstand
- Trillingstijd of periode is de herhaaltijd van 1 periode, frequentie is
aantal herhalingen in één seconde
1
- f=
T
- Uitwijking = de afstand tot de evenwichtsstand
- Amplitude = de maximale afstand tot de evenwichtsstand