§ 13.4 Energie omzetten

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

§ 13.4 Energie omzetten

Lesdoelen

Na deze les kun / ken je:

• De formules om Ek en Ez uit te rekenen
• Van Ek naar Ez omrekenen (en omgekeerd)
  
• verschillende vormen van energie
• Verschillende energieomzettingen benoemen
• de wet van behoud van energie

Wet van behoud van energie

Alle energie blijft ergens. Het verdwijnt niet. Het wordt alleen omgezet in een andere energievorm. Meestal is deze "afval" energie een vorm van warmte. 

Het rendement is nooit 100%

Elektrische energie

Bewegings energie

Licht

Geluid

Warmte

Arbeid

Zwaarte energie

Chemische energie

Magnetische energie

Massa

Kinetische energie

ook wel bewegingsenergie

E_k = 0,5 . m . v²

Zwaarte energie

ook wel potentiële energie

Ez = m . g . h

Kinetische energie

E_k = 0,5 . m . v²

^{m altijd in kg en v in m/s !!!}

^{Wrijving mogen we verwaarlozen!}

Zwaarte energie

Ez = m . g . h

m weer in kg

g = 10 N/kg (tenzij anders vermeld)

^{h = hoogte in m!!!}

De zwaarte-energie gaat volledig op in bewegings-energie

Oftewel:

Ez = Eb

Oftewel:

m.g.h = 0,5.m.v²

Rekenvoorbeeld

De dakpan van 350 gram valt na 4 meter op de grond.

Met welke snelheid?

Rekenvoorbeeld

m = 0,35 kg

h = 4 m

g = 10 m/s²

^{v = ?}           E_z = E_k

_{m.g.h = 0,5.m.v}^{2                                                       v = 8,9 m/s}

m.g.h = 0,5.m.v²

0,5.v² = g.h

v=√​2.g.h​​​

v​2​​=2.g.h

v=√​2.10.4​​​

Een rotsblok van 1300 kg valt 27 meter lager op de weg. Met welke snelheid raakt hij het wegdek?

Een bal van 200 gram rolt een heuvel op. Onderaan de heuvel is de snelheid 8 m/s. Hoe hoog komt de bal?

Een Kanonskogel wordt recht omhoog afgevuurd. De kogel verlaat het kanon met een snelheid 61 km/h. Welke hoogte bereikt de kogel?

Arbeid

Het werk dat gedaan wordt bij een verplaatsing van massa.

W = F . s

Arbeid

Ook arbeid is een energiesoort en kan overgaan in de vorige twee energiesoorten:

Ez = Eb               m.g.h = 0,5.m.v²

Ez = W                m.g.h = F.s

Eb = W                0,5.m.v² = F.s

Een auto (1200 kg) rijdt 80 km/h en remt plotseling. Hoeveel remkracht komt vrij als hij na 40 meter stilstaat?

1. 11 MN
2. 2400 N
3. 7407 N
4. 96 kN

Een auto (1500 kg) rijd met 60 km/h een deuk van 80 cm in de vangrail. Hoeveel kracht komt hier bij vrij?

1. 2604 N
2. 15 kN
3. 260 kN
4. 6750 kN

In koppels aan de slag

Lees en maak § 13.4

Reflectie

• Wat vond je van de les?
• Wat is het belangrijkste dat je deze les hebt geleerd?
• Heb je tips / verbeterpunten?