H11.4 Waterkracht

• Natuurkunde
• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 4

• Herhaling H11.3 Windenergie
  
• Uitleg H11.4 Waterkracht
  
• Zelfstandig werken (25 min)
  
• Afsluiting (5 min) 

H11.4 "Waterkracht"

Wat gaan we doen vandaag

1. Herhaling H11.3 Windenergie
   
2. Uitleg H11.4 Waterkracht
   
3. Zelfstandig werken 
4. Afsluiting 

Herhaling H11.3 Windenergie

Leerdoelen, Je kunt

1. uitleggen hoe een waterkrachtcentrale zwaarte-energie omzet in elektrische energie.
   
2. berekeningen uitvoeren met zwaarte-energie, massa en hoogte.
   
3. in berekeningen het verband tussen zwaarte-energie en bewegingsenergie toepassen.
   
4. uitleggen op welke vier punten je energiebronnen met elkaar kunt vergelijken.
   
5. voor- en nadelen noemen van de energiebronnen die in Nederland worden gebruikt.

Zwaarte energie

E_{z =} m · g · h

• E_z = zwaarte energie in Joule (J)
• m = massa in kilogram (kg)
• g geeft aan hoe hard er aan elke kg wordt getrokken
• op aarde is dit afgerond 10 N/kg (in NL 9,81 N/kg)
• h = hoogte in meter (m)

Oefen vraag

Een schooltas met een massa van 3,5 kg wordt anderhalve meter opgetild. Bereken hoeveel zwaarte energie deze schooltas heeft gekregen.

Probeer hem zelfstandig te maken. Je hebt 2 minuten de tijd.

Maak gebruik van het stappenplan!

Oplossing

1.  Gegeven: m= 3,5 kg, g=10, h=1,5 meter
2. Gevraagd: zwaarte energie E_z
3. Formule: E_z=m×g×h
4. Berekening: E_z=3,5×10×1,5 = 52,5 J
5. Antwoord:  De tas heeft 52,5 J zwaarte energie gekregen

Oefen vraag

Door een waterkrachtcentrale stroomt elke seconde 600 m₃ water. Het hoogteverschil tussen het waterniveau voor en na de dam is 80 m.

Bereken hoeveel zwaarte-energie de centrale per seconde verbruikt. Zoek eerst de dichtheid van water op in Binas.

Uitwerking

1. gegeven V = 600 m₃,  ρ = 1,00 g/cm₃ = 1000 kg/m_3, h = 80 m,   g = 10 N/kg
2. gevraagd: Ez = ? J
3. uitwerking 1: m = ρ ∙ V = 1000 × 600 = 6,0∙105 kg, 
4. Uitwerking 2: E_z = m ∙ g ∙ h = 6,0∙105 × 10 × 80 = 4,8∙108 J = 480 MJ
5. Antwoord: De centrale verbruikt per seconde 480 MegaJoule aan zwaarte-energie

Zwaarte-energie en bewegingsenergie

Begrijp je het?

Een object met een massa van 50,0 kg beweegt met een snelheid van 11,2 m/s. Er gebeurt iets, waardoor er 1539 Joule aan energie verloren gaat.

Wat is de nieuwe snelheid van het object na deze gebeurtenis?

phet.colorado.edu

Energiebronnen vergelijken

Aan de slag!

• Kader: lees je Nova boek blz. 169 t/m 181 en maak opgaven  11.4 op blz. 89.
  
• Mavo: lees je Nova boek blz. ? t/m ?  en maak opgaven 11.4 op blz. ?
• Hoe: helemaal stil!
  
• Hulp: docent
  
• Tijd: 20 minuten lang

Met Ez = m x g x h bereken je.....

1. de zwaartekracht
2. de zwaarte energie
3. de hoogte
4. de massa

Vul het ontbrekende woord in:
In een dynamo wordt .......... energie omgezet in elektrische energie!

1. chemische
2. bewegings
3. elektrische

5 liter water valt van een hoogte van 7 meter naar beneden. Bereken de zwaarte-energie

1. 350 joule
2. 3500 joule
3. 35 watt
4. 350 watt

Fossiele energie is chemische energie, maar wat is geen fossiele energie in dit rijtje?

1. Aardgas
2. Biogas
3. Aardolie
4. Steenkool

De formule voor zwaarte energie is:

1. Ez = P x t
2. Ez = m x g
3. Ez = U x I
4. Ez = m x g x h

De eenheid van energie is

1. Joule
2. Watt
3. Kilogram
4. Liter

Welke vormen van Energie zijn er op aarde?

1. Belasting, vermogen en schulden.
2. Suikers, drop, RedBull, zuurtjes.
3. Warmte, mechanische, elektrische en straling.
4. Bruine, blauwe, groen/geel en zwart.