Samenvatting Hoofdstuk 8 Arbeid en energie

Natuurkunde vwo 5 hoofdstuk 8 Arbeid en energie
Natuurkundeuitgelegd.nl

8.1 Arbeid
Krachten verrichten arbeid
- Als kracht samen gaat met verplaatsing, dan zeg je dat er arbeid wordt verricht.
Auto staat op horizontale weg  Fn en Fz (heffen elkaar op)

Richting van kracht ten opzichte van verplaatsing
- Kracht met dezelfde richting verplaatsing  positieve arbeid. (auto beweegt richting Fduw) 
W= Fxs
- Kracht met richting tegengesteld verplaatsing  negatieve arbeid. (richting Fweerstand
tegengesteld aan Fduw en verplaatsing)  W = -F x s
- Kracht loodrecht op verplaatsing  geen arbeid. (Fz en Fn)  W = 0
Formules
- Fx = F x cos(α) bijvoorbeeld slee trekken.
- W (Nm) = F (N) x s (m) x cos(α)  Nm = J
Arbeid bepalen aan de hand van een (F,s)-diagram
- F is niet constant.
- Oppervlakte grafiek is h x b. W = F x s (bij positieve arbeid).
Arbeid langs een kromme baan
Verplaatsing kan je ook uitrekenen. sx = s x cos(α) = Δh  W = F x Δh

8.2 Arbeid en kinetische energie
Arbeid en verandering van snelheid
- Eerste wet van Newton: De snelheid van een voorwerp verandert als er een F res op werkt.
- Fres richting gelijk aan richting verplaatsing  versnelling, anders vertraging.
Wtot = Fres,x x s = (F1,x + F2,x +…) x s = F1,x x s + F2,x x s +… = Σ W
- Als v constant is, tegenwerkende kracht gelijk aan gegeven kracht. Wel met -.
Kinetische energie
- Tweede wet van Newton: Als Fres arbeid verricht, is er een verplaatsing en versnelling.
Formules
- W = Fres x s = m x a x s
- a = Δv/Δt
- s = vgem x t
- Ek = ½ x m (kg) x v2 (m/s)
Kinetische energie = bewegingsenergie  hoeveel energie een bewegend voorwerp heeft.
Wet van arbeid en kinetische energie
- Σ W = ΔEk  Wet van arbeid en kinetische energie overeen met 2e wet Newton
Vermogen
- P = E/t = W/t = F x v
- V constant  geen Fres

8.3 Energievormen
Potentiële energie en kinetische energie
- Zwaarte-energie: Ezw = m x g x h (Er is arbeid verricht, maar geen snelheid toegenomen, dus
geen Ek toename)  zwaartenergie in laagste punt gelijk aan 0J
- Veerenergie: Eveer = ½ x C(N/m) x u2(m)
- Warmte: Q = Fw x s (bij wrijfingskracht bijvoorbeeld trapkracht)
- Chemische energie: Energie uit brandstof.
Stookwaarde = r met Binas 28B  Ech = rm x m = rv x V
Enuttig = W = F x s