energie, mechanische energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Energie, mechanische energie (hoofdstuk 3)

Proefwerk 2, berekeningen.

Doelen

• berekenen potentiele energie
• berekenen kinetische energie
• berekenen mechanische energie
• berekenen elektrische energie 

.

Potentiële energie (zwaarte energie)

Eenheid = Joule (J)

Energie = massa (kg) x 10 m/s2 x hoogte (m)

De energie boven in het systeem, dus een maximale hoogte

.

Kinetische energie (bewegingsenergie)

Eenheid = Joule (J)

Energie = 0,5 x massa (kg) x snelheid kwadraad (m/s)

De energie onder in het systeem met een maximale snelheid

Mechanische energie

E​pot​​=m⋅g⋅h

E​kin​​=​2​​1​​⋅m⋅v​2​​

Potentiële energie

Op het hoogste punt is de potentiële energie maximaal.

Bereken in je schrift wat de potentiële energie is als de kist een massa heeft van 800 kg, en de kist wordt tot 35 meter omhoog getakeld.

Noteer een volledige berekening

kinetische energie

Als de snelheid het grootste is, dan is de kinetische energie maximaal.

Bereken de kinetische energie als een karretje in de achtbaan met een snelheid van 72 km/h rijdt. De massa van het karretje is 400 kg (inclusief de twee mannetjes).

Noteer de volledige berekening in je schrift.

Berekening 1

.
.

E​pot​​=m⋅g⋅h

m=800kg

g=10m/s2

h=35m

E=800x10x35

E=280000J

Berekening 2

.
.

E​kin​​=​2​​1​​⋅m⋅v​2​​

m=400kg

v=90km/h

90:3,6=

v=25m/s

v2=625

E=0,5x400x625

E=125000J

mechanische energie

De mechanische energie is de hoeveelheid potentiële energie en kinetische energie samen.

De eenheid is Joule (J)

E​mech​​=E​pot​​+E​kin​​

Mechanische energie

Coyote heeft een massa van 45 kg, en op een hoogte van 250 m, heeft hij een snelheid van 5 m/s.

Bereken de mechanische energie op dat moment. 

Berekening 3

.
.

E​pot​​=m⋅g⋅h

m=45kg

g=10m/s2

h=250m

E=45x10x250

Epot=112500J

Ekin=562J

E​kin​​=​2​​1​​⋅m⋅v​2​​

E​mech​​=E​pot​​+E​kin​​

m=45kg

v=5m/s2

v2=25

E=0,5x45x25

Emech=11362J

Elektrische energie

De elektrische energie is de energie die veroorzaakt wordt door de elektriciteit. De energie is afhankelijk van het vermogen en de tijd.

De elektrische energie kun je berekenen met de volgende formule:

Electrische energie (J) = vermogen (Watt) x tijd (s)

E​el​​=P⋅t

Elektrische energie

Een lamp heeft een vermogen van 11 W en de lamp brandt 45 minuten.

Bereken de elektrische energie.

Noteer de volledige berekening in je schrift.

Berekening 4

.
.

E​el​​=P⋅t

P=11W

t=45min=

45x60=

t=2700s

E=11x2700

Eel=29700J