energie en arbeid
Download
Report
Transcript energie en arbeid
vwo : hoofdstuk 7 (dl. 1)
havo 5: hoofdstuk 1 (dl 2)
Hoofdwet van natuurkunde
Energie kun je niet maken of vernietigen
Energie kun je wel omzetten in een andere vorm
Door arbeid te verrichten kun je de energie van een
voorwerp vergroten of verkleinen
positieve arbeid snelheid neemt toe
negatieve arbeid snelheid neemt af
Arbeid
De arbeid / energie die je moet leveren om een
voorwerp van A naar B te verplaatsen hangt af van
grootte van de kracht F
grootte van de afstand s
arbeid W = F x s
Arbeid als F niet constant
W = F x s geldt alleen als F = constant
Als F niet constant dan oppervlakte onder F(s)-grafiek
Voorbeeld 1: veerenergie
Hoeveel arbeid moet je
verrichten om een veer u
meter uit te rekken?
Arbeid is oppervlak onder
lijn
W = ½ F u = ½ (Cu) u
W = Ev = ½ Cu2
Arbeid als F niet evenwijdig s
Kracht F ontbinden in component in de richting van s
en loodrecht daarop
Alleen de component in de richting van s verricht
arbeid effectieve kracht
W F s Feff s F s cos
Energievormen
Bewegingsenergie of kinetische energie
2. Potentiële energie kan via een kracht arbeid verrichten
1.
zwaarte-energie
veerenergie
elektrische energie
….
….
warmte
zwaartekracht
veerkracht
b.v. Lorentzkracht
wrijvingskracht
Potentiële energie geeft aan hoeveel arbeid er verricht
kan worden
Toepassen behoudwet
Etot, A + Wsom = Etot, B
speciaal geval:
geen externe krachten, dus ook geen wrijving
Wsom = 0
Etot,A = Etot,B
Arbeid en potentiële energie
Etot, A
+ Wsom = Etot, B
Ek, A + Ez, A + … + Wsom = Ek, B + Ez,B + …
Wz
Ek, A + … + Wsom + Wz = Ek, B + …
Ek, A + … + W’som = Ek, B + …
…..
Ek, A + W’’som = Ek, B algemeen: Wsom = Ek
Nog meer formules
E k 12 mv 2
E z mgh
Ev 12 Cu 2
E W
t t
W F s
s
P
F F v
t
t
t
P
(v constant)
Voorbeeld 2: vallend voorwerp
zonder luchtweerstand
Etot , A Etot ,B
1
2
mv A2 mghA 12 mvB2 mghB
0
mghA 12 mvB2 0
ghA 12 vB2
zwaarte –energie wordt omgezet in kinetische energie
Voorbeeld 3: achtbaan
alléén als er geen
wrijving is
zwaarte- en kinetische
energie worden
uitgewisseld
Etot,A = Etot,B =….= Etot,E
Ez,A = Ek,B + Ez,B = Ek,D
A: vooral zwaarte-energie (vA 0)
D: alleen kinetische energie