Hoofdstuk 3.4 Rekenen met energie

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 3: Energie

§ 4: Rekenen met energie

Vorige les

• Het broeikaseffect
  
• Milieugevolgen door verbrandingsgassen

Lesdoelen

• Significante cijfers
• De hoeveelheid energie berekenen
• Wet van behoud van energie
• Vluchthelling 

Meetwaarden

Uitkomst van een meeting

Voorbeeld:

• lengte
• volume
• tijd
• massa

Significantie

Bepaalt de nauwkeurigheid van een meetwaarde

Tellen vanaf het 1e cijfer anders dan 0

2000            30            0,10           0,00003           00300001

Significantie

Regel 1: Optellen en aftrekken

Het kleinste aantal cijfers achter de komma

0,004 + 0,21 = ?

Regel 2: Vermenigvuldigen en delen

Het kleinste aantal significante cijfers

21 x 0,002 = ?

Rekenvoorbeeld

In een maatcilinder zit 10,0 mL spiritus. Daar voeg je met behulp van een pipet 4,55 mL spiritus aan toe. Bereken het eindvolume.

Volume= 10,0 mL + 4,55 mL = 14,55 mL

kleinst aantal cijfers achter de komma = 1 (10,0 mL)

dus antwoord= 14,6 mL

Rekenvoorbeeld

Het volume van een hoeveelheid spiritus is 50,00 mL. De massa van die hoeveelheid spiritus is 42,5 g.

Bereken de dichtheid.

dichtheid = massa / volume

42,5/50,00 = 0,85 g/mL

kleinst aantal significante cijfers = 3

dus antwoord = 0,850 g/mL

Hoeveelheid energie berekenen

Elektrische energie:

E = P x t

Vermogen:

P= U x I

Samen:

E = U x I x t

Zwaarte-energie:

E = m x g x h

E = (J)

m = massa (kg)

g= 10 N/kg

h = hoogte (m)

Hoeveelheid energie berekenen

Kinetische/bewegingsenergie

E = 1/2 m x v^2

m = massa (kg)

v = snelheid (m/s)

Rekenvoorbeeld

Achter de Drieklovendam in China ligt het grootste stuwmeer ter wereld. Er stroomt per seconde 5900 m^3 (5,900 x 10^6 kg) water het meer in. Het hoogteverschil tussen het oppervlak van het meer en de onderkant van de stuwdam is 175 m. Bereken hoeveel zwaarte-energie het meer per seconde kan leveren. 

Zwaarte-energie: E = m x g x h

m = 5,900 x 10^6 kg

g = 10 N/kg

h = 175 m

E = 5,900 x 10 x 175 = 10 x 10^9 J

Rekenvoorbeeld

Hans is aan het snowboarden. De massa van Hans en zijn snowboard samen is 80 kg. Hans glijdt een steile helling af. Aan het eind van de helling is zijn snelheid 15,0 m/s. Bereken hoe groot de kinetische energie van Hans op dat moment is.

Wet van behoud van energie

Energie gaat NOOIT verloren

Alle energie wordt omgezet

Rekenvoorbeeld

Van welke hoogte moet je een heiblok loslaten om met een snelheid van 4,0 m/s de heipaal te treffen?

Elektrische energie: E = P x t

Zwaarte-energie: E = m x g x h

Kinetische energie: E = 1/2 m x v^2

Vluchthelling

Noodoplossing

Bij kapotte remmen van een vrachtwagen

Rekenvoorbeeld

Hoe ver moet een noodhelling omhooglopen om een vrachtwagen die 90 km/h rijdt, tot stilstand te brengen? 

Zelfstandig werken

Lees hoofdstuk 3.4 (blz. 54 t/m 59)

Maak opdracht: 

Lesdoelen

• Significante cijfers
• De hoeveelheid energie berekenen
• Wet van behoud van energie
• Vluchthelling