3.4 rekenen met energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

oefenen met formules

elektrische energie

E_el = U x I x t

of

E_el = P x t

U is de spanning in volt

I is de stroomsterkte in Ampère

P is het vermogen in watt

t is de tijd in seconden

5. Tijdens een avondje tv kijken staat de tv 2,5 uur aan. De tv heeft is aangesloten op het lichtnet ( 230 V) en er werkt een stroomsterkte van 4,5 A. Bereken de elektrische energie in MJ.

zwaarte-energie ( potentiële energie)

E_z = m x g x h

m is massa in kg

g is altijd 10

h is de hoogte in meter

1. Een bal ( 200 gram) valt van een balkon van een flat gebouw. Dit is op een hoogte van 7,8 meter. Bereken de zwaarte-energie

bewegingsenergie ( kinetische energie)

E_k = 0,5 x m x v²

m is de massa in kg

v is de snelheid in m/s

van km/h naar m/s ?

delen door 3,6

3. Een auto van 800 kg botst met een snelheid van 80 km/h tegen een muur. Bereken de kinetische energie in MJ.

Wet van behoud van energie

Wanneer een voorwerp naar beneden valt wordt er zwaarte-energie omgezet in kinetische energie

Ez = Ek

deze twee energiesoorten zijn even groot

de totale zwaarte-energie wordt volledig omgezet in kinetische energie

wet van behoud van energie

Ez = Ek

m x g x h = 0,5 x m x v²

Je zou zelfs de massa weg kunnen laten omdat deze aan beide kanten van de = staan

g x h = 0,5 x v²

wet van behoud van energie

je kunt dit in de vraag herkennen als:

- de hoogte wordt gevraagd en je hebt de snelheid

of

- de snelheid wordt gevraagd en je hebt de hoogte

voorbeeld

Thomas gooit een bal van een stuwmeer. Het stuwmeer is 20 meter diep. De bal heeft een massa van 200 gram. Bereken de snelheid waarmee de bal het water raakt. 

Thomas gooit een bal van een stuwmeer. Het stuwmeer is 20 meter diep.  Bereken de snelheid waarmee de bal het water raakt.

Gevraagd: v = ?

Gegeven: h = 20 m, g = 10 N/kg

formule: Ez = Ek

m * g * h = 0,5 * m * v^2

massa kan je wegstrepen

g * h = 0,5 * v^2

Thomas gooit een bal van een stuwmeer. Het stuwmeer is 20 meter diep. Bereken de snelheid waarmee de bal het water raakt.

g * h = 0,5 * v^2

v^2 = g*h/0,5 (balansmethode)

v = wortel (g*h/0,5)
Invullen: v = wortel (10 N/kg * 20 m/0,5)

antwoord: v = 20 m/s

10. Op welke hoogte moet je een heiblok van 800 kg loslaten om met een snelheid van 15 m/s de heipaal te treffen?