4H - 601

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Zoek je plek

Pak je

spullen

Deze les:

- Planning H6 bekijken

- Huiswerk bespreken

Start H6

- Wat weet je al over
arbeid en energie?

- Arbeid en richtingen

Aan de slag

- Opdracht 5 en 7 maken 

en nakijken

 

10 min 

 

5 min

5 min

12 min

 5 min

Planning

H6: Arbeid en Energie

Week	Wat gaan we doen?	Leerdoelen	Huisw.
45	6.1	611 - 612	8 opdr.
46	6.2 en start 6.3	620 - 630	9 opdr.
47	afmaken 6.3	631 - 633	5 opdr.
48	6.4 en 6.5 + herhaling	641 - 643	9 opdr.
49	Oefententamen

Leerdoelen 6.1

611	Je kunt rekenen met arbeid, kracht en verplaatsing.
612	Je kunt uitleggen wanneer arbeid positief, negatief of nul is.

Vector

Aangrijpingspunt

Richting

Grootte

Zwaartekracht

Normaalkracht

Rolwrijvingskracht              Schuifwrijvingskracht

Luchtwrijvingskracht

De krachten bij elkaar op te tellen.

De krachten van elkaar af te trekken.

De stelling van Pythagoras

F​res​​=√​((F​1​​)​2​​+(F​2​​)​2​​)​​​

parallellogram

Laat alle krachten in hetzelfde punt aangrijpen

Kies een schaal voor de tekening, of leidt deze af.

                Teken een hulplijn evenwijdig aan F1 door de punt van F2.

                Teken een hulplijn evenwijdig aan F2 door de punt van F1.

Teken Fres vanaf het aangrijpingspunt naar het kruispunt van de twee hulplijnen. 

Meet deze op, en vermenigvuldig met de schaal.

             Teken de werklijnen in de richting waarin je wilt ontbinden, door het aangrijpingspunt van de krachten

             Teken een hulplijn evenwijdig aan de ene werklijn, door de punt van de vector.

             Teken een hulplijn evenwijdig aan de andere werklijn, door de punt van de vector.

Teken de componenten vanaf het aangrijpingspunt, naar waar de hulplijnen en werklijnen elkaar kruisen.

F​w​​

F​N​​

F_z,//

Op voorwerpen die stilstaan of met constante snelheid bewegen werkt geen resulterende kracht; alle krachten heffen elkaar op.

Als er op een voorwerp een resulterende kracht werkt, dan zal het voorwerp versnellen als de resulterende kracht in de richting van de beweging is, en vertragen als de resulterende kracht tegen de richting van de beweging in is. 

F=m⋅a

Een val zonder luchtweerstand

a         g

Leerdoelen 6.1

611	Je kunt rekenen met arbeid, kracht en verplaatsing.
612	Je kunt uitleggen wanneer arbeid positief, negatief of nul is.

Met een kracht van 600 N een doos vooruit duwen.

Met een kracht 600 N op de grond duwen.

Met een kracht van 600 N een doos vooruit duwen.

Met een kracht 600 N op de grond duwen.

Bewegingsenergie

Arbeid

Arbeid is de energie die nodig is om een kracht uit te oefenen over een bepaalde afstand.

​F⋅s​​W​​

W is de arbeid in joule (J)

F is de kracht in newton (N)

s is de verplaatsing in meter (m)

W=F⋅s

F = 45 N

s = 12 m

W = F x s

W = 45 x 12 = 540 J

6.1 Arbeid

6.1 Arbeid

Het verrichten van een kracht in de richting van de beweging of daar tegenin kost energie: arbeid.

6.1 Arbeid

Het verrichten van een kracht in de richting van de beweging of daar tegenin kost energie: arbeid.

W = Arbeid (Nm of J)

F = Kracht (N)

s = afstand (m)

W=F⋅s

6.1 Arbeid

Het verrichten van een kracht in de richting van de beweging of daar tegenin kost energie: arbeid.

W = Arbeid (Nm of J)

F = Kracht (N)

s = afstand (m)

W=F⋅s

6.1 Arbeid

Marieke fietst met een constante snelheid naar school. Ze legt 1500m af en ze levert hiervoor heel de tocht steeds 20N aan spierkracht.

a) Bereken hoeveel arbeid Marieke moet leveren.

b) Beredeneer hoeveel arbeid wrijvingskracht, de zwaartekracht en de normaalkracht uitoefenen.

6.1 Arbeid

Marieke fietst met een constante snelheid naar school. Ze legt 1500m af en ze levert hiervoor heel de tocht steeds 20N aan spierkracht.

a) Bereken hoeveel arbeid Marieke moet leveren.

b) Beredeneer hoeveel arbeid wrijvingskracht, de zwaartekracht en de normaalkracht uitoefenen.

Antwoord a

• W = F x s
• W = 1500 x 20
• W = 30000
• W = 30 kJ

6.1 Arbeid

Marieke fietst met een constante snelheid naar school. Ze legt 1500m af en ze levert hiervoor heel de tocht steeds 20N aan spierkracht.

a) Bereken hoeveel arbeid Marieke moet leveren.

b) Beredeneer hoeveel arbeid wrijvingskracht, de zwaartekracht en de normaalkracht uitoefenen.

Werkt een kracht in de richting van de beweging? 

⇨ Positieve arbeid

Werkt een kracht tegen de richting van de beweging in?

⇨ Negatieve arbeid

Staan de kracht en de beweging loodrecht op elkaar?

⇨ Geen arbeid

F​z​​→W=0

F​N​​→W=0

F​w​​→W=−

F​voorw​​→W=+

Manier 1: Eerst        berekenen

F​res​​

Manier 1: Eerst        berekenen

F​res​​

Manier 2: De arbeid door elke kracht                   los bereken en dan optellen.

Manier 1: Eerst        berekenen

F​res​​

Manier 2: De arbeid door elke kracht                   los bereken en dan optellen.

• Fres = 350 + 550 - 600 = 300 N
• W_tot = Fres x s
• W_tot = 300 x 40
• W_tot = 12000 J
• W_tot = 12,0 kJ 

• W_albert = F_albert x s = 350 x 40 = 14000 J
• W_rudolf = F_rudolf x s = 550 x 40 = 22000 J
• W_weerst = F_weerst x s = -600 x 40 = -24000 J
• W_tot = W_albert + W_rudolf + W_weerst
• W_tot = 14000 + 22000 + - 24000 
• W_tot = 12000 J
• W_tot = 12,0 kJ

Aan de slag

Straks bespreken:

5 en 7

Antwoord 5a

• Fz = m x g
• Fz = 4,6 x 9,81
• Fz = 45,126 N
• Fz = 45 N

Antwoord 5b

• De spierkracht hoeft bij een schuivende tas alleen de schuifwrijvingskracht te overwinnen.

Antwoord 5c

• W = F_spier x s
• W = 23 x 0,34
• W = 7,82 N
• W = 7,8 N

Antwoord 5d

• W = F_w,s x s
• W = -17 x 0,34
• W = -5,78 N
• W = -5,8 N

Antwoord 5c

W_tot = W₁ + W₂

• Wtot = 7,82 + -5,78 
• Wtot = 2,04 N
• Wtot = 2,0 N

W_tot = F_res x s

• F_res = 23 - 17 = 6,0 N
• W_tot = 6,0 x 0,34
• W_tot = 2,04 N
• W_tot = 2,0 N

Antwoord 7a

• Fz = m x g
• Fz = 4,7 x 9,81
• Fz = 46,107 N

• W = F x s
  
• W = 46,107 x 0,72
  
• W = 33,19704
  
• W = 33 J 

Antwoord 7b

• De tas beweegt met een constante snelheid.
• Volgens de eerste wet van newton is de totale kracht op de tas dan nul.
• Volgens W_tot = F_res x s is de totale arbeid dan ook nul.

Antwoord 7c

• De zwaartekracht verricht ook arbeid.
• W = - 33 J