5A H9.4 Energievergelijkingen 8 januari 2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Planning

- doelen

- huiswerk opgave 48d, 57a en b

- opgave 57c en d maken/bespreken

- opgave  61 en 64 bespreken

- opgave 62 maken en bespreken

Doelen

Na deze les zijn jullie beter geworden in:

- energievergelijkingen opstellen in verschillende situaties

- opgaven oplossen met behulp van energievergelijkingen

Opgave 48d

Arbeid zwaartekracht:

met s = de lengte van de schuine zijde.

Zwaarte-energie:

W(F​z​​)=F​z​​⋅sin(α)⋅s

E​z​​=F​z​​⋅h=F​z​​⋅s⋅sin(α)

Opgave 57a en b

Begin: E_kin          Eind: E_z

Energievergelijking: E_{kin, begin} = E_z,eind

Uitwerken: 

m valt weg links en rechts en daarna h_eind berekenen: 10 m

​2​​1​​m⋅(v​begin​​)​2​​=m⋅g⋅h​eind​​

Maak opgave 57 c en reken de snelheid ook uit

Opgave 57c

Begin:   E_z       Eind:  E_kin 

Energievergelijking: E_{kin, eind} = E_z,begin

Uitwerken: 

m valt weg links en rechts. Bedenk dat h_begin nu  10 + 1,8 m is.

Uitrekenen: v_eind = 15 m/s

​2​​1​​m⋅(v​eind​​)​2​​=m⋅g⋅h​begin​​

Beantwoord vraag 57d nu kort: Wat moeten we bij b nu anders doen als de bal schuin omhoog wordt gegooid?

Beantwoord vraag 57d nu kort: Waarom blijft antwoord c hetzelfde als de bal schuin omhoog wordt gegooid?

Opgave 61

De fietser rijdt de brug op met een beginsnelheid
van 30 km/h zonder te trappen en eindigt bovenaan met een bepaalde snelheid. De arbeid van de wrijvingskracht is 0,80 kJ.

Energie onderaan de brug: kinetische energie

Energie bovenaan de brug: kinetische energie, zwaarte-energie en arbeid van de wrijvingskracht

Stel nu de energievergelijking op voor deze situatie, maak er een foto van en lever die in

Opgave 64a: natuurkunde van het polsstokhoogspringen

Opgave 64b

Energievergelijking: 

Vul de formules voor E_z en E_k in: 

De massa valt links en rechts weg.

Vul getallen in en bereken h: 

--> h = 2,3 m

E​z​​=0,70⋅E​k​​

m⋅g⋅h=0,70⋅​2​​1​​mv​2​​

9,81⋅h=0,70⋅​2​​1​​⋅8,0​2​​

Schaal bepalen met behulp van polsstok. Afstand zwaartepunt in plaatje 1 en laatste plaatje meten en omrekenen

Opgave 64d

Bij de berekening bij b houden we er geen rekening mee dat de polsstokhoogspringer de bovenkant van de polsstok vasthoudt en zich bovenaan omhoog drukt. Om dat te doen verricht hij extra arbeid die zorgt voor extra zwaarte-energie en dus extra hoogte. 

Opgave 62 iets anders

We kijken eerst naar de worp zelf: De speerwerper oefent kracht uit op de speer om hem meer snelheid te geven. Deze kracht verricht arbeid.

Aan het eind van de worp heeft de speer een bepaalde snelheid waarmee hij door de lucht zweeft.

We gaan eerst in stapjes de energievergelijking opstellen.

Welke energievormen heb je
aan het begin van de worp ?

Welke energievormen heb je
aan het eind van de worp,
dus als de speer net
los komt uit de hand ?

Stel nu de energievergelijking op om uit te rekenen wat de (gemiddelde) kracht van de speerwerper was op de speer en reken de kracht uit. Geef alleen je antwoord in een getal en een eenheid

Heb jij het lesdoel bereikt?
Snap je iets beter hoe je een energievergelijking opstelt?

1. ja
2. nee
3. redelijk
4. weet ik niet

Stel hier je vragen die je nu nog hebt.

Het huiswerk komt in de volgende
LessonUp-les