5.1 t/m 5.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Planning deze periode

- H5 en H6 (deels).

- Let op het is weer PTA stof. Telt dus mee in je examen dossier.

Het PTA gaat over: H4 t/m H6

Arbeid

- Rekenen met arbeid.

- Wanneer verricht een kracht wel of geen arbeid?

- Arbeid in een F,s diagram.

Planning

- Start voorkennis.

- Maken praktijk hoofdstuk blz. 53 t/m 55 

Praktijk hoofdstuk

- Maken 2 t/m 4

- Bestudeer wel even de theorie.

- Voor vraag 4 heb je ook de formule van de zwaarte energie nodig (zie eventueel paragraaf 2 blz. 63).

- Maak op een A3 blaadje de opdracht in 2 tallen.

Deze les

- Uitleg 5.1 en 5.2.

- Opdrachtje maken.

Leerdoelen 5.1

1. Je weet wat het begrip arbeid inhoud.

2. Je weet in welke situaties een kracht arbeid verricht.

3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de formule voor de arbeid ook bij een niet constante kracht.

4. Je weet wanneer er positieve en negatieve arbeid verricht wordt.

Arbeid (leerdoel 1)

- Arbeid: W 

- Definitie: Arbeid = kracht x verplaatsing,  W = F x s

verplaatsing = afstand.

- Eenheid Arbeid:  Nm of Joule.        1 Nm = 1 J.

Wanneer verricht je wel / geen arbeid (leerdoel 2)

- Kracht en verplaatsing de zelfde richting hebben (tegengesteld mag ook). Voorbeeldje hieronder.

Neem over: Verricht je arbeid in de volgende situaties leg je antwoord uit (leerdoel 2 en 4)

1. Een fietser oefent een spierkracht en daardoor gaat de fietser sneller.

2. Zelfde als bij 1 maar nu met een constante snelheid.

3. Verricht de zwaartekracht arbeid tijdens het fietsen?

4. Kunnen de remmen op de iets ook arbeid verrichten?

arbeid uit een F,s diagram (leerdoel 3)

hoe bepaal je de arbeid??

Probeer dit eerst zelf 

check je antwoord bij 

voorbeeldopgave 3 in je boek.

Opdracht maak in je schrift (10 min).

Zoek in 5.2 op:

- Formule bewegingsenergie en   zwaarte energie.

- Waar hangen deze energie soorten van af (volgens de formule).

- Welke eenheden horen hierbij. 

- Hoe kun jij door zelf arbeid te verrichten een voorwerp bewegingsenergie geven noem eens een voorbeeld.

- Hoe kun jij door zelf arbeid te verrichten een voorwerp zwaarte energie geven noem eens een voorbeeld.

- Bereken de snelheid van auto m = 1020 kg en bewegingsenergie van 120 KJ

- Bereken de zwaarte energie van een voorwerp van 3,0 kg  15 meter boven de grond.

- Wat betekent het begrip stookwaarde zie ook Binas 28 B.

De optrekkende fietser 

Maak een schatting van de 

hoeveelheid arbeid die je 

verricht.

Alle arbeid wordt omgezet in 

bewegingsenergie (m =75 kg).

Bereken de snelheid die de fietser krijgt

Planning

- Check leerdoelen 5.1

- Formatieve quizz.

- Oefening paragraaf 5.2.

Leerdoelen 5.1

1. Je weet wat het begrip arbeid inhoud.

2. Je weet in welke situaties een kracht arbeid verricht.

3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de formule voor de arbeid ook bij een niet constante kracht.

4. Je weet wanneer er positieve en negatieve arbeid verricht wordt.

Afvinken leerdoelen 5.1

1. Je weet wat het begrip arbeid inhoud.

2. Je weet in welke situaties een kracht arbeid verricht.

3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de formule voor de arbeid ook bij een niet constante kracht.

4. Je weet wanneer er positieve en negatieve arbeid verricht wordt.

Korte uitleg 5.2

Leerdoelen:

• 2 Energie soorten (waarmee je moet rekenen).
  
• Blz. 64 staan nog meerdere soorten. (kennen)
  
• Begrip Stookwaarde (rekenen en kennen)

Hoe hard reed de auto

Les 3

- Oefensommetje 5.2

- Uitleg 5.3

HW: 

Aantekeningen

W                                                                  Ez

                                                                      Ek

Afvinken,

Leerdoelen 5.2,

- 2 Energie soorten (waarmee je moet rekenen).

- Blz. 64 staan nog meerdere soorten. (kennen)

- Begrip Stookwaarde (rekenen en kennen)

Planning:

- oefenopdrachtje 5.2.

- Opstart 5.3, daarna afsluitende quiz over 5.1 en 5.2.

Leerdoelen 5.2

- Bewegingsenergie en zwaarte energie .

- Blz. 64 staan nog meerdere soorten. (kennen)

- Begrip Stookwaarde (rekenen en kennen)

Een optrekken auto (10 min stil).

Een auto rijdt vanuit stilstand een steile bergweg op.  Massa auto is 1230 kg. De helling is in totaal 85 meter hoog. De weg is in totaal 2,2 km lang. Bij hoogste punt aangekomen rijdt de auto 54 km/h. 

1. Bereken de zwaarte energie en bewegingsenergie in het laagste punt.

2. Zie vraag 1 maar nu voor het hoogste punt.

3. Het verschil tussen vraag 1 en 2 is de verrichte arbeid door de auto.  Bereken deze arbeid.

4. Bereken hoeveel liter benzine dit ritje kost, zoek daarvoor de stookwaarde op van Benzine in binas tabel 28B. 

Paragraaf 5.3

Leerdoel:

- Het begrijpen van de WAK. Dus ermee kunnen rekenen én het begrijpen.

WAK = Wet arbeid en kinetische energie.

Voorbeeld hiervoor was eigenlijk opstapje.

Startopdracht 5.3

Stel we hebben een optrekkende auto op vlakke (horizontale) 50 meter lange weg. Massa auto is 1000 kg. Motorkracht is 1750 N, wrijvingskracht bedraagt (gemiddeld) 350 N. 

a. Bereken hoeveel arbeid hebben motor en wrijvingskracht verricht.

b. Bereken hoeveel arbeid is er netto verricht.

c. De netto arbeid wordt omgezet in Ek, bereken nu de snelheid. 

Deze les

- 2 opdrachtjes over stof van gisteren.

- Daarna korte quiz.

Oefenvraag 1

Een bepaalde auto kan optrekken vanuit  stilstand tot 100 km/h. Massa auto is 1320 kg. De gemiddelde motorkracht is 2,5 kN. De wrijvingskracht bedraagt gemiddeld 450 N. Bereken de afgelegde afstand tijdens het optrekken.

Oefenvraag 2

Stel je hebt een boek vast en laat het van 10 meter hoogte vallen.  De zwaarte energie bovenin wordt omgezet in bewegingsenergie, bereken met welke snelheid het boek de grond raakt. Bedenk eerst welke energiesoorten er in elkaar worden omgezet. Welke energie heb je bovenin en welke onderin (laagste punt). Maak een schets

Welke energie omzetting vind hier plaats?

1. Bewegingsenergie naar stralingsenergie
2. Chemische naar thermische energie
3. Chemische naar bewegingsenergie
4. Elektrische naar stralingsenergie

de kerstman gooit een pakketje op het dak. De energie omzetting is:

1. Ekin -> Ezw
2. Huh, Kinetische energie?
3. Ezw - > Ekin
4. Huh, zwaarte energie?

Wat wordt er bedoeld met het rendement van een energie-omzetting?

1. Hoeveel winst je ermee maakt
2. Hoe zuinig het apparaat is
3. Hoeveel verlies aan energie er optreedt
4. Hoeveel procent nuttige energie het oplevert

Als je 6000 Joule aan energie omzet in 60 seconde, dan is het vermogen...

1. P = 100 W
2. P = 360000 W
3. P = 0,01 W
4. Dat kun je niet weten

Een ventilator kan 2500 J aan energie omzetten in 50 s tijd. Wat is het vermogen van de ventilator?

1. 500 J
2. 500 W
3. 50 J
4. 50 W

Grootheid	Symbool	Eenheid	Symbool
Energie
	P
		seconde

Procenten

Joule

J

Watt

W

t

tijd

s

E

Rendement

Vermogen

%

De eenheid van Arbeid is

1. J
2. Nm
3. W
4. J/s

Energie in joule berekenen, dan gebruik ik:

Energie in kWh berekenen, dan gebruik ik:

tijd in uur

tijd in seconde

Vermogen in W

Vermogen in kW

Wanneer wordt er geen arbeid verricht

1. Als F en s tegengesteld zijn
2. Als F en s dezelfde richting hebben
3. F en s loodrecht op elkaar staan
4. In elke situatie wordt arbeid verricht.

Wat is de betekenis van het oppervlak onder een F,s diagram.

1. De gemiddelde kracht
2. De afstand.
3. De verrichte arbeid
4. De helling van de grafiek.