Herhaling H4 + H5 - les 4 - aangepast

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Herhaling

Lesplanning

1. Bespreken opgave 11 & Voorbeeldopgave lift
2. Opgave  12 van de oefentoets maken
3. Bespreken 12 + uitleg remweg
4. Oefentoets boek H4 'Afremmen'
5. Vragenrondje

Eventueel de groep in tweeën splitsen en voor beide groepen een vragenrondje

Vraag 11 elektrische auto

0,2 kWh/km

15 000 km per jaar

η = 60%

a. E_totaal = ?

b. E_nuttig = ?

Uitwerking

• E_totaal = 15 000 * 0,2 
                   = 3000 kWh
                   = 1,08 *10¹⁰ J
  
  
• E_nuttig = 3000 * 0,6 
                    = 1800 kWh

Vraag 11 elektrische auto

0,2 kWh/km

15 000 km per jaar

η = 60%

a. E_totaal = 3000 kWh

b. E_nuttig = 1800 kWh

c. Hoe groot is het gemiddelde totale vermogen om met een snelheid van 50 km/h te rijden?

Uitwerking

• t = 1 h en de afstand is 50 km
• E_totaal = 50 * 0,2 = 10 kWh
• P = E / t 
        = 10 / 1 = 10 kW
• Het vermogen is 10 kW

Energiestroomdiagram van een lift

      Lift

Zwaarte-energie

Een lift met een massa van 400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ.
Hoe groot is het nuttig vermogen van de lift?

1. 35 kJ
2. 4,375 W
3. 4375 W

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

Hoe groot is het nuttig vermogen van de lift?

• E = 35 kJ = 35 000 J
• P = E / t
       = 35 000 / 9
        = 4375 W

Een lift met een massa van 400 kg gaat in 8 seconden
9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ.
De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

1. 9,8 kJ
2. 125 kJ

Vraag

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

Oplossing

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

28=​E​totaal​​​​35000​​⋅100

0,28=​E​totaal​​​​35000​​

Vraag

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

• E_totaal = 35000 / 0,28
                    = 125 000 J
                    = 125 kJ
  

0,28=​E​totaal​​​​35000​​

Oefentoets (oefenopgaven) H4 en H5

• Classroom - schoolwerk 
• Pagina 4 
• Opgave 12

Vraag 12a

η = 75 %

t = 8,0 s

E_nuttig  = 970 kJ

E_totaal = ?

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

75=​E​totaal​​​​970​​⋅100

0,75=​E​totaal​​​​970​​

Vraag 12a

η = 75 %

t = 8,0 s

Enuttig = 970 kJ

Etotaal = ?

• E_totaal = 970 / 0,75
                    = 1293 kJ
  

0,75=​E​totaal​​​​970​​

Vraag 12a

η = 75 %

t = 8,0 s

Enuttig = 970 kJ

Etotaal = 1293 kJ

Ptotaal = ?

• P = E / t 
• P = 1293 000 / 8,0
• P = 161 000 W
• P = 161 kW

Arbeid

De hoeveelheid energie die  een voorwerp krijgt door het met een kracht over een afstand te verplaatsen. 

Als je een object vasthoudt maar je beweegt niet. 

Dan verricht je geen arbeid!

Arbeid

                                         W       Arbeid         J of Nm

                                         F         Kracht        N

                                         s         afstand      m

W=F⋅s

Negatieve arbeid

W=F⋅s

W​F​sp​​​​=200⋅0,8=160Nm

W​F​z​​​​=−200⋅0,8=−160Nm

s​reactie​​=v​begin​​⋅t

s​rem​​=​2​​1​​⋅v​begin​​⋅t​rem​​

Aan de slag

Oefentoets 'Afremmen' vraag 10, 11, 14 en 15

digitaal vraag 5, 6, 9 en 10

Bespreken via klaspapier

Bij een botsproef heeft een testpop een bewegingsenergie van 5700 J. De gordel vangt 75% van de bewegingsenergie op en rekt bij de botsing 10 cm uit.
Hoe groot is de arbeid die de kracht van de gordel levert?

1. 427,5 J
2. 570 J
3. 4275 J
4. 7600 J

De airbag vangt de overige energie (1425 J) op. De sensoren in de airbag registreren een gemiddelde kracht van 4570 N. Bereken hoe ver de testpop de airbag indrukt.

Hoe ging de opgave 'afremmen'? Welke vragen wil je bespreken?