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
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller SmitJoël. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.27. You're not tied to anything after your purchase.