6.4 Vermogen en rendement

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

CHECK IN

• Korte herhaling 6.2 en 6.3

6.2 Energiesoorten

We onderscheiden 6 verschillende soorten energie:

1. bewegingsenergie (kinetische)
2. zwaarte-energie (potentiele)
3. chemische energie
4. warmte (thermische)
5. elektrische energie
6. stralingsenergie

Formules hiervoor staan in BiNaS 35A4

6.3 Behoud van energie

• Totale hoeveelheid energie blijft altijd gelijk. Energie kan niet worden vernietigd of gecreëerd. (=wet van behoud van energie)
  
  
• Energie omzetting kan je weergeven in een energie stroom diagram. 
   
• Arbeid wordt omgezet in kinetische energie.

W​tot​​=ΔE​k​​

Als een voorwerp niet stilstaat, bezit het altijd kinetische energie.

1. waar
2. niet waar

Een voorwerp op een bepaalde hoogte bezit altijd zwaarte-energie (hoogte-energie)

1. waar
2. niet waar

Overal waar wrijvingskracht werkt, ontstaat warmte.

1. waar
2. niet waar

Bij alle overdrachten en omzettingen van energie blijft de totale hoeveelheid energie altijd evenveel.

1. waar
2. niet waar

Een steen valt 20 meter naar beneden.
Welke soorten energie bezit de steen op 10 meter hoogte?

1. alleen kinetische energie
2. alleen zwaarte-energie
3. kinetische en zwaarte-energie
4. warmte

Een steen wordt 2 meter boven de grond vastgehouden en valt daarna naar beneden. Als we Fw verwaarlozen, geldt dat Ez op 2 meter hoogte gelijk is aan Ek bij de grond.

1. waar
2. niet waar

Een steen wordt 2 meter boven de grond vastgehouden en valt daarna naar beneden. Als we Fw NIET verwaarlozen, geldt dat Q + Ez op 2 meter hoogte gelijk is aan Ek bij de grond.

1. waar
2. niet waar

Als we de wrijvingskracht verwaarlozen, geldt dat alle voorwerpen die vanaf dezelfde hoogte naar beneden vallen met dezelfde snelheid de grond raken.

1. waar
2. niet waar

week	les 1 (woensdag)	les 2 (vrijdag)
12		6.1
13	6.2	goede vrijdag
14	lesuitval	6.3
15	6.4	6.5
16	PO	TV
17	Toets H6

• huiswerk
• 6.4

Huiswerk

De totale arbeid op het voorwerp Wtot is gelijk aan de verandering van de hoeveelheid kinetische energie.

bij Michael van Gerwen nam de snelheid van het dartpijltje toe (Ek,voor =0)

Nu neemt de snelheid van de mammoettanker af (Ek,na =0)

Nu is de resulterende kracht tegengesteld gericht aan de verplaatsing (minteken)

6.4 Vermogen en rendement

Aan het eind van de les kun je:

• Berekeningen maken met het vermogen
  
• Berekeningen maken met het rendement
• het verband tussen vermogen, kracht en snelheid bij bewegingen toepassen

Vermogen

Vermogen is de hoeveelheid energie die een apparaat per seconde verbruikt.

H2

P=​t​​E​​

Vermogen is de hoeveelheid energie die een apparaat per seconde omzet.

P=​t​​W​​

H6

energie en arbeid hebben veel met elkaar te maken

Vermogen 

De snelheid waarmee een
"apparaat" energie omzet
noemen we vermogen (P).

P=​t​​E​​

P=​t​​W​​

Symbool	Grootheid	Eenheid
E	Energie	J
W	Arbeid	J
t	tijd	s
P	vermogen	J/s

AHW

Maak opdracht 41, 43 en 44.

je krijgt hier 5 minuten voor.

Let goed op de grootheden en eenheden

Grootheid		Eenheid
Energie	E	Joule	J
Arbeid	W	Joule	J
Vermogen	P	Watt	W
Tijd	t	Seconde	s

Rendement

Het deel van de ingaande energie
wat nuttig wordt gebruikt
noemen we het rendement     .  

η

η=​E​in​​​​E​nuttig​​​​

η=​P​in​​​​P​nuttig​​​​

Rendement heeft geen eenheid!

Rendement heeft waarde tussen 0 en 1 
of
tussen 0% en 100%

Rendement

Rendement geeft aan welk deel van de gebruikte energie wordt omgezet in nuttige energie.

η=​E​in​​​​E​nut​​​​

Rendement

Rendement geeft aan welk deel van de gebruikte energie wordt omgezet in nuttige energie.

η=​E​in​​​​E​nut​​​​

=​P​in​​​​P​nut​​​​

Rendement

Rendement geeft aan welk deel van de gebruikte energie wordt omgezet in nuttige energie.

η=​E​in​​​​E​nut​​​​

=​P​in​​​​P​nut​​​​

(x 100%)

P=​t​​W​​

P=​t​​W​​

W=F⋅s

P=​t​​W​​

W=F⋅s

P=​t​​F⋅s​​

P=​t​​W​​

W=F⋅s

P=​t​​F⋅s​​

v=​t​​s​​

voor een bewegend voorwerp met constante snelheid is s/t gelijk aan de snelheid v

P=​t​​W​​

W=F⋅s

P=​t​​F⋅s​​

v=​t​​s​​

P=F⋅v

s= v.t

AHW

Maak opdracht 44, 45, 46, 47 en 48.

6.4 Vermogen en rendement

Je kunt nu:

• Berekeningen maken met het vermogen
  
• Berekeningen maken met het rendement
• het verband tussen vermogen, kracht en snelheid bij bewegingen toepassen

Huiswerk: maak opdracht 44, 45, 46, 47 en 48.