5A H9 Arbeid, energie en vermogen 20 januari 2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Planning

• Opgaven Oefenen B bespreken: 3 en 6
• Oefenen met H9

Doelen

alle leerdoelen van H9

3. Boomstamwerper

De boomstam heeft door een korte aanloop  al een horizontale beginsnelheid. De boomstam wordt uiteindelijk schuin omhoog weggeworpen. MacLarren heeft een aanloopsnelheid van 1,4 m s⁻¹. Direct na de worp is de snelheid van de boomstam 5,7 m s⁻¹. De worp duurt 0,45 s en daarbij gaat het zwaartepunt van de boomstam 48 cm omhoog. De boomstam heeft een massa van 79 kg. 

Bereken het gemiddelde vermogen dat MacLarren bij deze worp levert.

Aanpak

P = W/t , t = 0,45 s, W moeten we berekenen.

De arbeid voert energie toe aan het systeem

Energievergelijking opstellen:

Begin van de worp: E_kin + W

Eind van de worp: E_kin + E_z

Dus: E_kin,begin + W = E_kin,eind + E_z,eind

Berekenen

Of: de arbeid W zorgt voor een toename van de kinetische energie en zwaarte-energie

Berekenen

Eindantwoord

6. Sprong op de maan

Astronaut Young maakte op de maan een sprong recht omhoog.  In het diagram zie je het verloop van de snelheid van zijn zwaartepunt tijdens de sprong. 

De massa van Young plus zijn bepakking is 180 kg. 

 De zwaartekracht op de maan is zes keer zo klein als op de aarde.

Analyse van het diagram

Negatieve snelheid: beweging naar beneden.
Afzet, beweging naar boven, begint dus op t = 0,84 s. 

Op dat moment is zijn zwaartepunt in het laagste punt. 

Het afzetten eindigt op t = 1,16 s: maximale snelheid.

6. Sprong op de maan: vraag

Tijdens het afzetten verricht Young arbeid, waardoor de zwaarte-energie en de kinetische energie toenemen.

Hoeveel arbeid verrichtte Young tijdens het afzetten?

Uitwerking

v_max aflezen: 1,16 m/s

Berekening van h 

Eindantwoord

Een meisje glijdt zonder/met wrijving van de glijbaan naar beneden. Op welke glijbaan bereikt ze de grootste eindsnelheid?

Een meisje glijdt zonder wrijving van een glijbaan naar beneden. Op welke glijbaan bereikt zij de grootste eindsnelheid?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Een meisje glijdt MET wrijving van een glijbaan naar beneden. Op welke glijbaan bereikt zij de grootste eindsnelheid?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Uitwerking

Maak opgave 23a uit je boek

Maak opgave 23b

Uitwerking 23b

Maak opgave 23c

Uitwerking 23c

Doel gehaald?

Stel hier je vragen. Ik laat ze niet openbaar zien

Harmonische trilling massa-veersysteem

Bal beweegt naar links, snelheid neemt toe en daarna weer af tot 0 en dan keert de richting om

Energie-omzetting: veerenergie --> veerenergie + kinetische 

--> kinetische energie (veerkracht is in de evenwichtsstand even 0) --> veerenergie + kinetische energie --> veerenergie. 

Harmonische trilling massa-veersysteem

Wrijvingskrachten te verwaarlozen, dan geldt:

E_v + E_kin = constant

In uiterste stand aan het begin: E_kin = 0

In evenwichtsstand: E_v = 0 

Dus E_{v, begin} = E_{k, evenw.}