H11 windenergie en water 11.3 en 11.4

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

H11 windenergie en water 11.3 en 11.4

Wat is een generator?

1. een grote dynamo in een windmolen of energie centrale
2. de magneet in een windmolen of energie centrale
3. de "molen" in een energie centrale
4. de plaats waar de brandstof verbrand wordt in een energie centrale

Aardgas, aardolie en steenkool noemen we ook wel:

1. Chemische brandstoffen
2. Kern brandstoffen
3. Fossiele brandstoffen
4. Natuurrijke brandstoffen

Wat is geen vorm van duurzame energie?

1. Zonne energie
2. Wind energie
3. Energie uit biomassa
4. Energie uit fossiele brandstoffen

De eenheid van energie is

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

Hoeveel is 1 megajoule?

1. 100 joule
2. 1000 joule
3. 10 joule
4. 1 000 000 joule

Elektrische energie

Stralingsenergie

Warmte energie

Chemische energie

Kernenergie

Bewegingsenergie

van bewegingsenergie naar elektrische energie

van chemische energie naar warmte

Van warmte naar bewegingsenergie

Bewegingsenergie

Een voorwerp wat beweegt
heeft bewegingsenergie.

ook wel Kinetische energie

Kinetische energie

De formule voor kinetische energie luidt als volgt:


waarin:
           =  kinetische energie in      J
           =  massa in                               kg
           =  snelheid in                           m/s

Zoals te zien is, is de kinetische energie afhankelijk van de snelheid waarmee het voorwerp beweegt.

E​k​​=​2​​1​​mv​2​​

E​k​​

m

v

Een boer slaat een paal de grond in voor een omheining (afbeelding 2). De kop van de paalhamer heeft een massa van 4,6 kg. De kop raakt de paal met een snelheid van 5,0 m/s.
Bereken de bewegingsenergie van de kop van de hamer op het moment dat hij de paal raakt.

bewegingsenergie

wind is bewegende lucht en heeft dus ook bewegingsenergie

vroeger werd dit gebruikt om graan te malen, hout te zagen en water weg te pompen

de moderne windmolens worden gebruikt om elektrische energie op te wekken

Windenergie

1. de wind laat de wieken draaien. de wieken zitten vast aan een as. het draait langzaam rond: lagesnelheidsas

2. de tandwielen zorgen er voor dat het aantal omwentelingen wordt vergroot. dit zit vast aan de hogesnelheidsas

3. deze as drijft de generator aan

4. de transformator zorgt er voor dat de spanning omhoog wordt getransformeerd naar 10 000 V

welke energieomzetting vind er plaatst in een windturbine?

1. bewegingsenergie
2. elektrische energie
3. bewegingsenergie naar elektrische energie
4. elektrische energie naar bewegingsenergie

het vermogen van een windturbine

het maximaal elektrische vermogen van de windmolen is het grootste vermogen wat een windmolen kan leveren bij voldoende wind.

de eenheid van vermogen is Watt (W)

1 W = 1 J/s

een windturbine van 3MW levert onder de meeste gunstige omstandigheden 3 miljoen joule per seconde

wat doet een transformator?

vermogen windturbine

hoe harder het waait hoe meer vermogen een windturbine heeft

er zit wel een maximum aan zodat de windturbine niet 'op hol slaat'.

bij een snelheid van 10 m/s is het vermogen van de windturbine ongeveer 800 kW

Fiets Dynamo 

• bij beweging van de magneet, wordt de kern van weekijzer magnetisch

• Magneetveld veranderd telkens => wisselspanning / wisselstroom

U

N

p

s

s

U

N

p

s

Dingen die bewegen, hebben bewegingsenergie.

Waar hangt de hoeveelheid bewegingsenergie van af?

1. • de snelheid en de grootte van het voorwerp
2. • de snelheid en de massa van het voorwerp
3. • de snelheid en de vorm van het voorwerp

Wat is de eenheid van bewegingsenergie?

1. joule J
2. newton N
3. pascal Pa
4. watt W

Een fietsdynamo zet bewegingsenergie om in .........

1. Warmte
2. Stralingsenergie
3. Elektrische energie
4. Chemische energie

elektriciteit

kolen

dynamo

stoom

schoepenrad

vuur

water

Energie overgangen

Zwaarte energie

Wat gebeurd hier op deze plek?
Wat is dit?

Waterkrachtcentrale

Via pijpleidingen stroomt het water van het stuwmeer omlaag.

1.

Het stromende water brengt de schoepen van een waterturbine in beweging.

2.

De waterturbine drijft een generator aan die elektrische energie opwekt.

3.

De energie wordt via het elektriciteitsnet aan woningen en bedrijven geleverd.

4.

Zwaarte-energie/ hoogte-energie

1. Als iets zich op hoogte bevind, heeft het zwaarte-energie
   
2. Wanneer het object valt, wordt de zwaarte-energie omgezet in bewegingsenergie
   
3. Wanneer het object de grond raakt, is de zwaarte-energie 0 J
   
4. . Wat gebeurt met de bewegingsenergie?

zwaarte-energie

Welke bewering over zwaarte-energie is waar?

1. Als je een voorwerp optilt, zet je zwaarte-energie om in bewegingsenergie.
2. Als een voorwerp valt, verliest het zwaarte-energie.
3. Als twee voorwerpen op dezelfde hoogte staan, hebben ze evenveel zwaarte-energie.

In een waterkrachtcentrale wordt de zwaarte-energie van water omgezet in...

1. Stralingsenergie
2. Elektrische energie
3. Kernenergie
4. Chemische energie

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

Bereken de zwaarte-energie die een hamer van 400 g krijgt die 12 m wordt opgetild.

1. 8000 J
2. 48 J
3. 80 J
4. 48000 J

Een vliegtuig vliegt over een bergachtig terrein. In welke positie is de zwaarte-energie het grootst?

1. rechts
2. midden
3. links

Wat is de zwaarte energie van een blok beton van 15 kg op 4 meter hoogte?

1. 300 J
2. 600J
3. 40J
4. 60J

Leerdoelen

1. Je kunt de werking van een waterkrachtcentrale beschrijven.
2. Je kunt zwaarte-energie beschrijven.
3. Je kunt de zwaarte-energie van een voorwerp berekenen.
4. Je kunt het rendement van een waterkrachtcentrale berekenen.

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.

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

Oplossing

1.  schrijf de formule op 
   
2. Vul de formule in 
3. +4 antwoord met eenheid 

   5. Eindzin. De tas heeft 52,5 J zwaarte energie gekregen.

   6. Controleer altijd of de eenheden goed zijn.
        Check ook het stappenplan. En is je antwoord logisch?

E​z​​=m⋅g⋅h

Ez=3.5⋅10⋅1.5

Ez=52,5J

Lieke schopt een voetbal recht omhoog (afbeelding 4). De bal bereikt een hoogte van 18 m.

Bereken de snelheid (in km/h) die Lieke de bal meegaf. Je mag de hoogte verwaarlozen die de bal op het moment van trappen al had.

Lieke schopt een voetbal recht omhoog (afbeelding 4). De bal bereikt een hoogte van 18 m.

Bereken de snelheid (in km/h) die Lieke de bal meegaf.

Zwaarte-energie en bewegingsenergie

• E_z op het hoogste punt = E_k op het laagste punt.
• Als je een bal omhoog schopt dan... 
• Op het hoogste punt dan...
• Als de bal omlaag valt dan...
• Als de bal helemaal beneden is dan...

E_z wordt hoger, E_k wordt lager 

E_z = groot, E_k = 0

E_z neemt af en E_k neemt toe

E_z = 0 E_k = groot

Hoe was je inzet?

😒🙁😐🙂😃

Wat heb je vandaag geleerd?

Hebben we alle lesdoelen besproken?

-1100