H12 - §12.5 Energie en botsen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Welkom in de les

Vandaag:

• terug blikken op §12.4
• lesdoelen §12.5
• instructie §12.5
• Maken opdrachten
• Afsluiten les 

 

§12.5 Energie en botsen

Vragen §12.4

Opagve 113a

Opagve 113b

Opagve 113c

Sleep het juiste diagram naar de juiste soort beweging. 

eenparig

vertraagd

versneld

Een auto rijdt weg bij een verkeerslicht.
Wat voor beweging is dit?

1. een eenparige beweging
2. een versnelde beweging
3. een vertraagde beweging

Je moet op de fiets afremmen, omdat de spoorbomen dichtgaan.
Wat voor beweging is dit?

1. een eenparige beweging
2. een versnelde beweging
3. een vertraagde beweging

Als de netto kracht op een voorwerp nul is, is ook de snelheid van dat voorwerp nul.

1. Juist
2. Onjuist

De versnelling is altijd in de richting van de netto kracht

1. Juist
2. Onjuist

Een auto rijdt 49 km/h als voor hem het verkeers-licht op rood springt. De bestuurder remt en staat in 2,2 s stil. Bereken de vertraging van de auto.

De leerling kan aan het einde van de les....

• de arbeid uit kracht en afstand berekenen;
• aangeven hoe de bewegingsenergie door arbeid verandert;
• de wet van behoud van energie toepassen.

Energie en botsen

Waar blijft de 

bewegingsenergie van de 

automobilist?

Arbeid en bewegingsenergie

Om de auto in beweging te krijgen, moeten er een grote kracht uitgeoefend worden. 

De wagen krijgt dan snelheid 

en dus bewegingsenergie. 

De duwers verrichten arbeid.

Arbeid en bewegingsenergie

De kracht verplaatst zich over een bepaalde afstand. 

De hoeveelheid verrichte arbeid is groter bij een grotere kracht of een 

grotere afstand. 

In formule: 

W=F ⋅ s

Arbeid en bewegingsenergie

Er wordt alleen arbeid verricht bij:

- verandering van (bewegings)energie

- verplaatsing

W=F ⋅ s

even oefenen!

Bij het fietsen beweegt Klaas met 

een constante snelheid. 

De spierkracht die klaas levert is 600 N. 

Bereken de arbeid die klaas verricht als hij 1500 m fietst.

even oefenen!

G:    F_spier = 600 N,     s = 1500 m

G:    W = ? J

F:     W = F ^. s 

B:     W = F ^. s = 600 . 1500 = 900.000 J

A:      de verrichte arbeid is 900.000 J    =    (900kJ)

even oefenen!

Bij het afremmen voor een stoplicht beweegt

Klaas eenparig vertraagd. 

De bewegingsenergie van Klaas is 1850 J. 

Zijn remkracht is 200 N.

Bereken via arbeid de afstand van het remmen.

even oefenen!

G:    W = 1850 J,     Frem = 200 N

G:    s = ? m

F:     

B:     

A:      de afgelegde afstand is 9,25 m

s=​F​​W​​

W=F ⋅ s

s=​F​​W​​=​200​​1850​​=9,25

Arbeid bij botsen

Bij een botsing verandert de snelheid. De auto krijgt minder bewegingsenergie. Dit komt doordat er een kracht op de auto werkt. Deze kracht verricht dus arbeid.

Arbeid bij botsen

De verrichte arbeid is gelijk aan de verandering van bewegingsenergie.

​2​​1​​ ⋅ m ⋅ v​2​​=F ⋅ s

E​k​​=W

Even oefenen

Een auto (1965) heeft bij een snelheid van 100 km/h 

een bewegingsenergie van 460 kJ.

De kreukelzone van de auto is 12 cm.

a. Hoe groot is de arbeid tijdens de botsing.

b. Bereken de kracht (F) tijdens de botsing in kN.

Rond af op een heel getal. 

Even oefenen

a. De bewegingsenergie wordt volledig 

omgezet in arbeid.

De arbeid is dan ook 460 kJ.

Antwoord

G: W = 460 kJ = 460.000 J,     s = 12 cm = 0,12 m

G: F = ? N

F:

B:    

A: De gemiddelde kracht is 3.833 kN

W=F ⋅ s

F=​s​​W​​

F=​s​​W​​=​0,12​​460.000​​=3.833.333,33 N

Aan de slag!

Lezen §12.5 uit je boek

Maak de "gewone" opgaven;

kies eventueel uit:

⨀ - route

✱ - route

Zf

Wat weet je al???

Energie en botsen

Waar blijft de 

bewegingsenergie van de 

automobilist?

De verrichte arbeid wordt groter als:

1. de snelheidsverandering kleiner is
2. de massa groter is
3. de afstand constant is
4. de tijd groter wordt

Een helm helpt bij een botsing, want die ...

1. verkort de remweg
2. verdeelt de kracht over een groter oppervlak
3. centreert de kracht van op een bepaald punt
4. staat cool in de ambulance

Een kreukelzone is veilig bij een botsing want die ...

1. verlengt de remweg
2. vergroot de versnelling
3. zorgt voor een kleinere botsafstand
4. verdeelt de kracht over de airbag

Kim gaat harder rijden. Haar snelheid gaat in 7 seconden van 8 m/s naar 22 m/s. Wat is haar versnelling?

Bij een noodstop staat een auto (800 kg) binnen 6 seconden stil met een vertraging
van -5,5 m/s2. Bereken de remkracht.

Bereken de bewegingsenergie van een auto (800 kg) bij 50 km/h

Je fietst van huis naar school. De afstand is 4000 m. De voorwaartse kracht door het trappen is 35 N.
Bereken de arbeid die je spieren verrichten tijdens de rit naar school.

Je probeert de bovenste steen van een hunebed weg te duwen. Je levert een kracht van maximaal 1200N tijdens 33 seconden. De steen verplaats natuurlijk niet.
Hoe groot is de arbeid?

Ebew = 480 000 J
Kreukelzone deukt 120 cm.
a) Hoe groot is de arbeid?

Ebew = 480 000 J
Kreukelzone deukt 120 cm.
b) Bereken de botskracht?

afstand

massa

snelheid

kracht

arbeid

energie

J

E

Nm

W

N

F

m/s

v

kg

km

m

s

Arbeid bereken ik met de formule:

Bewegingsenergie bereken ik met de formule:

Zwaarte-energie bereken ik met de formule:

Ez = m · g · h

Ek = ½ · m · v²

W = F · s

Hoe lang moet je de pijl van de trekkracht tekenen, als er gegeven is dat:
Trekkracht = 52 N en
schaal 1cm ≙ 10N

1. 5,2 cm
2. 52 cm
3. 1,9 cm
4. 19 cm

Hoe lang moet je de pijl van de trekkracht tekenen, als er gegeven is dat:
Trekkracht = 1300 N en
schaal 1cm ≙ 200N

1. 0,15 cm
2. 1,5 cm
3. 0,65 cm
4. 6,5 cm

Een stoel, 25kg, wordt met een constante snelheid verschoven. Hierbij is een kracht van 180N nodig.
Bereken de arbeid die nodig is om de stoel 2m te verschuiven

1. 50 J
2. 50Nm
3. 360Nm
4. 4500Nm

Baksteen 2,5kg ligt op een bouwsteiger
op een hoogte van 3,2m.
Bereken de zwaarte-energie van de baksteen.

1. 80J
2. 25,6J
3. 20J
4. te weinig gegevens

Baksteen 2,5kg ligt op een bouwsteiger op een hoogte van 3,2m.
De baksteen valt naar beneden.
Bereken de snelheid waarmee de steen de grond raakt.
E(z) wordt omgezet in E(k)

1. 80m/s
2. 8m/s
3. 64m/s
4. 4m/s

Een andere steen van 3,0kg valt van een hoogte van 20m.
De valbeweging is een eenparig versnelde beweging. De valversnelling is 10m/s².
Bereken de snelheid.

1. 3,3 m/s
2. 5m/s
3. 10m/s
4. 20m/s

Je glijdt van een 20m hoge heuvel af en de totale massa is 72kg.
a. Bereken de zwaarte-energie boven op de heuvel
m = 72kg h = 20m

Je glijdt van een 20m hoge heuvel af en de totale massa is 72kg.
b. Bereken bewegingsenergie onderaan heuvel bij snelheid 11m/s.
m = 72kg
v = 11m/s

Je kunt...

• de arbeid uit kracht en afstand berekenen;
  
• aangeven hoe de bewegingsenergie door arbeid verandert;
  
• de wet van behoud van energie toepassen.

Ja, dat kan ik!

😒🙁😐🙂😃