Overal 3h P4.2

Arbeid 4.2
1 / 28
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 3

This lesson contains 28 slides, with interactive quizzes and text slides.

Items in this lesson

Arbeid 4.2

Slide 1 - Slide

Arbeid berekenen

W = F . s
W is de arbeid in joule (J)
F is de kracht in newton (N)
s is de verplaatsing in de richting van de kracht in meter (m)
 

Arbeid is de hoeveelheid energie die je aan een voorwerp geeft door het met een kracht over een afstand te verplaatsen.

Slide 2 - Slide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die de hond verricht als hij een slee 12 m voorttrekt.
b. Bereken hoeveel bewegings-
energie de slee na 12 m heeft.

Slide 3 - Slide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die de hond verricht als hij een slee 12 m voorttrekt.
 

W = F . s
F is 45 N
s is 12 m
W = 45 x 12 = 540 J
De verrichte arbeid per hond is 540 J

Slide 4 - Slide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
b. Bereken hoeveel bewegingsenergie de slee na 12 m heeft.
 

De totale arbeid van 8 honden is 8 x 540J = 4320J
Al deze arbeid worde omgezet in bewegingsenergie
De bewegingsenergie is dus 4320J of 4,32 kJ

Slide 5 - Slide

wrijvingskracht
Tegenwerkende krachten (weerstandskrachten) zoals wrijvingskrachten verrichten negatieve arbeid.
Door negatieve arbeid neemt de energie van het voorwerp af.
De hoeveelheid negatieve arbeid is gelijk aan de ontstane warmte.


Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
a. Bereken de arbeid die de wind verricht als Jonas 5 m vooruitgaat
b. Hoe groot is de weerstandskracht.
c. Hoeveel arbeid verricht de weerstandskracht over dezelfde 5 m.
 

Slide 8 - Slide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
a. Bereken de arbeid die de wind verricht als Jonas 5 m vooruitgaat

 
 
W = F . s
Fwind is 300 N
s is 5 m
W = 300 x 5 = 1500 J
De verrichte arbeid 1500 J

Slide 9 - Slide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
 b. Hoe groot is de weerstandskracht.
 

Jonas beweegt met een constante snelheid.
Dus de resulterende kracht is gelijk aan 0.
De weerstandskracht is dus gelijk aan de windkracht
Fw is dus 300N

Slide 10 - Slide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
c. Hoeveel arbeid verricht de weerstandskracht over dezelfde 5 m.
 
 
De weerstandskracht is dus gelijk.
Maar tegengesteld aan de windkracht.
De weerstandskracht verricht dus een even grote maar negatieve arbeid als de windkracht.
De arbeid is Ww = -1500J.

Slide 11 - Slide

Variabele krachten.
Bij het uittrekken van een elastiek moet steeds meer kracht uitoefenen om het elastiek verder uit te rekken.
Deze kracht is variabel omdat die afhangt van de mate van uitrekking.


Slide 12 - Slide

Variabele krachten.
Omdat de kracht niet constant is kun je de formule niet gebruiken.


De arbeid die je verricht is gelijk aan de oppervlakte onder de grafiek van een 
F,s diagram
 

Om de arbeid te berekenen. 
Gebruik je het kracht- uitrekkingsdiagram.

Slide 13 - Slide

De arbeid die je moet verrichten om het elastiek 0,4 meter uit te rekken is:  ½ x 50 x 0,4 = 10J
 


Een negatieve kracht zorgt voor
een negatief oppervlak. 

De arbeid die je nodig hebt om de veer 0,2 meter uit te rekken is:  ½ x 25 x 0,2 = 5J
 

Slide 14 - Slide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

a. Na hoeveel meter komt Felix tot stilstand
b. Bepaal de hoeveelheid arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht.
c. Hoeveel joule bewegingsenergie had Frits aanvankelijk

Slide 15 - Slide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

a. Na hoeveel meter komt Felix tot stilstand


Als de wrijvingskracht nul is
      Dus na 20 meter

Slide 16 - Slide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

 b. Bepaal de hoeveelheid arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht.
 

b. De arbeid is:    W = ½ lxb 
     W = ½ x (-200) x 20 = -2000J

     W = ½ x (-200) x 20 = -2000J

Slide 17 - Slide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

c. Hoeveel joule bewegingsenergie had Frits aanvankelijk
 

De oorspronkelijke hoeveelheid bewegingsenergie is gelijk aan de hoeveelheid arbeid die de wrijvingkracht heeft weggenomen. dus  2000 J  bewegingsenergie.
 

Slide 18 - Slide

Huiswerk
Lezen 4.2
Maken vragen 4.2


Slide 19 - Slide

De eenheid van Arbeid is
A
J
B
Nm
C
W
D
J/s

Slide 20 - Quiz

Bereken
de negatieve
arbeid
A
W = 1800 J
B
W = 90 J
C
W = 0 J
D
W = - 1800 J

Slide 21 - Quiz

De wrijvingskrachten verrichten arbeid. In welke energievorm wordt de energie dan omgezet?
A
Kracht
B
Kinetische
C
Warmte
D
Zwaarte

Slide 22 - Quiz


Hoe groot is de arbeid die je moet leveren om de veer 80 cm uit te rekken?
A
40 Nm
B
80 Nm
C
120 Nm
D
160 Nm

Slide 23 - Quiz

Bij het gewichtheffen lift je een halter van 40 kg
50 cm. Hoe groot is de verrichte arbeid?
A
20 J
B
196,2 J
C
2000 J
D
19620 J

Slide 24 - Quiz

Negatieve arbeid...
A
bestaat niet
B
is hetzelfde als energieverlies
C
ontstaat als afgelegde weg en kracht niet constant zijn
D
ontstaat als afgelegde weg en kracht tegengesteld gericht zijn

Slide 25 - Quiz

De definitie formule voor arbeid is...
A
W = Δ Ek
B
W = m g h
C
W = P t
D
W = F s

Slide 26 - Quiz

Je duwt met een kracht van 40N een zware tas 70cm over een tafel. Hoeveel arbeid heb je geleverd?

Slide 27 - Open question

Jan heeft een steen over een afstand verplaatstHij oefent hier een kracht van 50 N uit, de arbeid die hij hierbij heeft verricht is 3000 J,
bereken de afstand die hij heeft afgelegd.

Slide 28 - Open question