Paragraaf 4 vermogen van H11 kracht en beweging

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

paragraaf 5 vermogen

in paragraaf 3, arbeid, heb je geleerd dat arbeid kan worden omgezet in een vorm van energie. Door arbeid te leveren kun je bijv. een stilstaand voorwerp in beweging krijgen, er ontstaat dus een verschil in bewegingsenergie

(Wtot = delta Ekin). Arbeid kan ook worden omgezet in andere vormen van energie, bijv. je kunt een voorwerp van de grond optillen, dan krijgt het voorwerp door het leveren van arbeid een verschil in zwaarte energie (Wtot = delta Ez).

E = P x t

in bovenstaande formule kan de E voor allerlei vormen van energie staan, dus bijv. voor Ek of bijv. Ez. Omdat arbeid (W) kan worden omgezet in deze vormen van energie kun je deze formule ook anders schrijven zoals:

W = P x t      ---->        P = W / t

op de vorige pagina zijn we geeindigd met de onderstaande formule:

P = W / t

Eerder heb je geleerd dat arbeid (W) kan worden berekend met W = F x s

in plaats van de W kun je dus F x s schrijven, dat geeft de onderstaande formule:

P = F x s / t

in het hoofdstuk beweging heb je geleerd dat je de snelheid kunt berekenen door 

s / t, dus in plaats van s/t kun je v schrijven, dat geeft de onderstaande formule:

P = F x v

S = 400m

t = 32s

P = 388 W

F = ? N

P = F x v --> F = P / v     (V = S /t = 400 / 32 = 12,5 m/s)

F = 388 x 12,5 = 4.850N

voorbeeldsom vermogen

stel een auto beweegt 5,7 seconden lang met een constante snelheid van 25m/s. De massa van de auto inclusief bestuurder is 1,36 x 10^3kg. De weerstand van de wind is 0,85x10^3N de weerstand van het wegdek is 1,1x10^3N.

A.) Bereken de kracht van de motor (bedenk wat een constante snelheid betekent voor Fres)

B.) Bereken het vermogen dat de automotor levert. 

C.) hoe groot is de geleverde arbeid door de automotor?

voorbeeldsom vermogen

V = 25m/s. 

massa = 1,36 x 10^3kg.

Fwwind =  0,85x10^3N

Fwwegdek =  1,1x10^3N.

t = 5,7 s

A.) constante snelheid betekent --> Fres = 0N dus vooruit werkende krachten en achteruit werkende krachten heffen elkaar op. Fmotor moet dus even groot zijn aan de totale kracht van weerstand. Fmotor = Fwwind + Fwwegdek = 1,36 x 10^3N + 0,85 x10^3 N = 2,210 x 10^3N = (2,2x10^3N)

B.) P = F x v

voorbeeldsom vermogen

V = 25m/s. 

massa = 1,36 x 10^3kg.

Fwwind =  0,85x10^3N

Fwwegdek =  1,1x10^3N.

t = 5,7 s

F = 2,210 x 10 ^3N

B.) P = F x v

      P = 2,210 x 10^3 x 25 = 55250 W

C.) W = P x t

       W = 55250 x 5,7 = 314925 Nm = 314925 J = 3,1 x 10 ^5 J = 0,31 MJ

stel een auto beweegt 12 seconden lang met een constante snelheid van 10m/s. De massa van de auto inclusief bestuurder is 1100kg. De weerstand van de wind is 350N de weerstand van het wegdek is 600N.

Bereken de kracht van de motor in newton

stel een auto beweegt 12 seconden lang met een constante snelheid van 10m/s. De massa van de auto inclusief bestuurder is 1100kg. De weerstand van de wind is 350N de weerstand van het wegdek is 600N.

Bereken het geleverde vermogen die de motor van de auto levert in watt.

stel een auto beweegt 12 seconden lang met een constante snelheid van 10m/s. De massa van de auto inclusief bestuurder is 1100kg. De weerstand van de wind is 350N de weerstand van het wegdek is 600N.

Bereken De geleverde arbeid in J.