Energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 1

Energie

Potentiële- en kinetische energie.

(zwaarte- en veerenergie en bewegingsenergie)

Leren voor de toets

Neem het boekje goed door, neem de lessonup door en oefen de opgaven in het rood

= uit je hoofd leren!

H1

Introductie in energie

Energie

Grootheid Energie (E)

Eenheid Joule (J)

Energie wordt omgezet in een andere vorm van energie en gaat dus niet verloren.

Wet van behoud van energie

De totale energie blijft gelijk, de energie kan alleen omgezet worden van de ene in de andere vorm

Opdrachten

3 t/m 6

8

Antwoorden

3) 450000 J of 450 x 103 J

4) 0,23 J of 23 x 10-2 J

5) 9,8 J of 0,098 x 102 J

6) 0,000123 J of 0,123 x 10-3 J 

H2

Potentiële energie

Potentiële energie

De energie die zit opgeslagen in een voorwerp.

Verzamelnaam voor energievormen als veerenergie en zwaarteenergie. 

Deze energie wordt omgezet als een veer zich ontspant of als een voorwerp valt. 

Potentiële energie

Verzamelnaam voor:

• Veerenergie
• Zwaarte energie

Kinetische energie

Dit is bewegingsenergie. Elk voorwerp dat beweegt heeft bewegingsenergie. Als je het voorwerp sneller of langzamer wilt laten bewegen dan moet je er energie in stoppen of eruit halen. 

Veerenergie

Als een elastisch voorwerp wordt ingeduwd of uitgetrokken dan wordt daar veerenergie in opgeslagen. 

Hoeveelheid veerenergie ligt aan:

- Hoeveel het materiaal wordt ingeduwd of uitgetrokken

- Hoe stug of soepel het materiaal is

Zwaarte energie

Als een voorwerp wordt opgetild dan wordt er energie in het voorwerp opgeslagen. Dit komt door de aantrekkingskracht van de aarde op het voorwerp.

Zwaarte energie is afhankelijk van:

- Massa van voorwerp

- Hoogte van voorwerp

Zwaarte energie

Zoals in opgave 12: 

Boven op een kast met een bepaalde hoogte heeft een bal 200 Joule zwaarte energie. Op de helft van deze hoogte heeft de bal ook nog de helft aan zwaarte energie, namelijk 100 Joule. 

Opdrachten 

12

Antwoorden

12) Boven op het gymtoestel heeft de bal 200 J t.o.v. de grond. Dus op de grond heeft de bal 0 J. De bal gaat in 4 stappen van 200 J naar 0 J. Bij elke tree gaat er 50 J vanaf.

A: 200 – 50 = 150 J

B: 100 J

C: 50 J

D: 0 J

E: 0 J 

H4

Beweging en snelheid

Afgelegde afstand en tijd

De afgelegde afstand is het verschil tussen de plek waar het voorwerp begonnen is tot de plek waar het voorwerp terecht gekomen is in een bepaalde tijd. 

De verstreken tijd is de tijd die het voorwerp nodig had om een afstand af te leggen.

Gemiddelde snelheid

De gemiddelde snelheid kun je berekenen door de afgelegde afstand te delen door de verstreken tijd. 

gem.snelheid=​tijd​​afstand​​

Omrekenen

Opdrachten

13 t/m 16

Antwoorden

13) 100 / 3,6 = 27,78 m/s

14) 30 / 3,6 = 8,33 m/s

15) 340 x 3,6 = 1224 km/h

16) 2,5 x 3,6 = 9,0 km/h 

H5

Beweging vastleggen

Voorbeeldopgave

Tussen elk beeldje zit 0,4 seconde. De hele meetlat is 1 meter lang. 

Maak een afstand-tijd tabel van beeldje A tot G.

Zet deze gegevens uit in een afstand-tijd grafiek. Zet hierbij de tijd op de x-as. 

Opdrachten

24 t/m 26

Antwoorden

26) Het diagram van opdracht 22 heeft een rechte lijn. Dit betekent dat het voorwerp een constante snelheid heeft. Het diagram van opdracht 24 is een lijn waarvan de steilheid afneemt. Dit betekent dat de snelheid afneemt. De bal gaat steeds langzamer rollen. 

H7

Kinetische energie

Kinetische energie

Kinetische energie noemen we ook wel bewegingsenergie.

Kun je berekenen met:

bewegingsenergie = 0,5 * massa * snelheid * snelheid

massa in kg

snelheid in m/s

Opdrachten 

29

Antwoorden

29) bewegingsenergie = 0,5 x massa x snelheid x snelheid

massa = 62 kg, snelheid = 15 km/h = 15 / 3,6 = 4,167 m/s

bewegingsenergie = 0,5 x 62 x 4,167 x 4,167 = 538 J 

Antwoorden oefentoets H10

1) bewegingsenergie, warmte, chemische energie, elektrische energie, etc.

2) 36 dJ = 3,6 J of 36 x 10-1 J

3) 0,0888 hJ = 8,88 J of 0,0888 x 102 J

4)

5) Elektrische energie wordt omgezet in zwaarte energie in het water.

6) 1. Door rendementen in de pompen zal er ook energie omgezet worden in warmte.

     2. In de watertorens kan in verhouding weinig water opgeslagen worden en daardoor maar weinig energie. 

Antwoorden oefentoets

Antwoorden oefentoets

9. Snelheid = afgelegde weg / verstreken tijd. Uit het diagram kan de afgelegde weg en verstreken tijd afgelezen worden. afgelegde weg = 9,5 cm = 0,095 m verstreken tijd = 6 x 0,10 = 0,60 s. v = 0,095 / 0,60 = 0,158 m/s

10.  De zwaarte energie neemt met gelijke hoeveelheid af als de afname van de hoogte. De hoogte halveert dus de zwaarte energie halveert ook. De zwaarte energie = 6,0 J

11. Als de bal op de grond ligt dan is de hoogte 0 m en is de zwaarte energie ook 0 J.

12. De bewegingsenergie bereken je met de massa en de snelheid.

Snelheid = 28,8 km/h = 28,8 / 3,6 = 8,0 m/s

bewegingsenergie = 0,5 x massa x snelheid x snelheid

bewegingsenergie = 0,5 x 0,300 x 8,0 x 8,0 = 9,6 J