Energie - Soorten Energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Hoofdstuk Energie

Energie - Soorten energie
Energie - Behoud van energie
Energie - Chemische energie
Energie - Arbeid
Energie - Vermogen
Energie - (F,s)-diagram

Leerdoelen Soorten energie

Aan het eind van deze les...

... kan je verschillende soorten energie benoemen
... begrijp en weet je van verschillende soorten energie hun formules
... begrijp je dat energieën worden omgezet van de ene soort in de andere

Welke soorten energie ken je?
Bijv. elektrische energie

Energie

Energie biedt jouw de mogelijkheid om........

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​kin​​=​2​​1​​mv​2​​

E​kin​​

m

v

Zwaarte-energie

De formule voor zwaarte-energie luidt als volgt:


waarin:
           =  zwaarte-energie in      J
           =  massa in                           kg
           =  valversnelling in            m/s²
           =  hoogte in                          m

Zwaarte-energie is een vorm van potentiële energie. Wanneer je een krat optilt, heeft het door deze zwaarte-energie elke keer de neiging om naar beneden te vallen van hoogte h.

E​z​​=mgh

E​z​​

m

g

h

Veerenergie

De formule voor veerenergie luidt als volgt:


waarin:
             =  veerenergie in          J
             =  veerconstante in    N/m
             =  uitwijking in              m
       
Veerenergie is de hoevelheid energie die in een veer is opgeslagen wanneer het niet in zijn neutrale stand bevindt. Doordat de veer samengedrukt of uitgerekt is, is er een hoeveelheid energie opgeslagen in de veer die afhankelijk is van de uitwijking u.

E​veer​​=​2​​1​​Cu​2​​

E​veer​​

C

u

Warmte

De formule voor warmte luidt als volgt:


waarin:
           =  warmte                 in     J
           =  wrijvingskracht in    N
           =  (totale) afstand in    m
       
De energiesoort warmte ontstaat door wrijving over een afstand s. Een voorbeeld is wanneer een fiets remt en een warm spoor op de straat achterlaat.

Q=F​w​​s

Q

F​w​​

s

Andere energievormen

Chemische energie is de energie die is opgeslagen in de bindingen van atomen. Een bekend voorbeeld hier van is de brandstof benzine. Maar chemische energie zit ook in voedsel en batterijen.

Verder hebben we ook stralingsenergie, zoals infrarood straling, en elektrische energie, om lampen mee op te lichten.

Energie omzetting

Al deze soorten energie kunnen in elkaar worden omgezet. De verbranding van voedsel in ons lichaam is een bekend voorbeeld. De energie die hierbij vrijkomt, kan worden omgezet in warmte en energie om te bewegen. Die energieomzetting noteren we als volgt:


Wanneer we een lampje op een batterij aansluiten, wordt er chemische energie omgezet in elektrische energie en warmte. In de lamp zelf wordt de elektrische energie omgezet in stralingsenergie en warmte. Die energie omzettingen noteren we als volgt:

E​ch​​=E​kin​​+Q

E​ch​​=E​elek​​+Q

E​elek​​=E​straling​​+Q

Huiswerk

Huiswerk staat in deze LessonUp in de volgende sheets.

Opgaven

Vr. 1: Hieronder zien we een luchtballon, zonnecellen, een föhn en een dynamo afgebeeld.    

          Beschrijf de energieomzettingen die hier plaatsvinden. 

Opgaven

Vr. 2: In welke twee energiesoorten wordt voedsel omgezet?

Vr. 3: Een kogel valt van de toren van Pisa. Welke energieomzetting vindt er tijdens het vallen plaatst? 

Vr. 4: Een auto rijdt vanuit stilstand tegen een helling op. Welke energieomzetting vindt hier plaats? 

Vr. 5: Een bal wordt verticaal afgeschoten met behulp van een veer. Welke energieomzetting vindt plaatst vanaf het begin van de beweging totdat de bal zijn hoogste punt bereikt heeft?

Opgaven

Vr. 6:  Een metalen balletje van 50 gram wordt weggeschoten met een snelheid van 5,0 m/s. Bereken de kinetische energie waarmee het balletje wordt weggeschoten.

Vr. 7: Een auto heeft een massa van 3,0 × 10⁴ kg en rijdt met een constante snelheid van 100 km/h. Bereken de kinetische energie van de auto.

Vr. 8:  Een appel met een massa van 120 gram valt uit een boom vanaf een hoogte van 3,0 meter. Bereken de zwaarte-energie aan het begin en aan het eind van de beweging.

Vr. 9: Een appel valt uit een boom vanaf een hoogte van 3,0 meter. De warmte die ontstaat door de luchtwrijving tijdens de val is 0,3 J. Bereken de gemiddelde wrijvingskracht die de appel ondervonden heeft.

Vr. 10: Een grote veer wordt 1,2 meter uitgerekt met een energie van 1600 J. Bereken de veerconstante van de veer.

Huiswerk inleveren

Huiswerk inleveren

Huiswerk inleveren