Energie - Arbeid - HAVO
Hoofdstuk Energie
Energie - Soorten energie
Energie - Behoud van energie
Energie - Chemische energie
Energie - Arbeid
Energie - Vermogen
Energie - (F,s)-diagram (VWO)
Energie - Behoud van energie
Energie - Chemische energie
Energie - Arbeid
Energie - Vermogen
Energie - (F,s)-diagram (VWO)
1 / 27
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4
In deze les zitten 27 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Hoofdstuk Energie
Energie - Soorten energie
Energie - Behoud van energie
Energie - Chemische energie
Energie - Arbeid
Energie - Vermogen
Energie - (F,s)-diagram (VWO)
Energie - Behoud van energie
Energie - Chemische energie
Energie - Arbeid
Energie - Vermogen
Energie - (F,s)-diagram (VWO)
Slide 1 - Tekstslide
Leerdoelen Arbeid
Aan het eind van deze les...
... begrijp je wat arbeid inhoudt.
... kan je de formule van arbeid toepassen
... begrijp je dat arbeid wordt verricht wanneer een voorwerp een verschil in een grootheid
ervaart.
Slide 2 - Tekstslide
Arbeid
Wat betekent het begrip arbeid in natuurkunde? Niet wat je zou verwachten...
Slide 3 - Tekstslide
Arbeid
Wat betekent het begrip arbeid in natuurkunde? Niet wat je zou verwachten...
⟹
Slide 4 - Tekstslide
Arbeid
Wanneer een kracht F op een voorwerp werkt, en het voorwerp wordt over een afstand s verplaatst, (zie figuur hieronder) dan zeggen we dat deze kracht een arbeid uitoefent op het voorwerp. Arbeid is een vorm van energie en de richting waarin arbeid werkt is belangrijk.
Slide 5 - Tekstslide
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:
waarin:
= arbeid (J)
= kracht (N)
= afstand (m)
waarin:
= arbeid (J)
= kracht (N)
= afstand (m)
W=F⋅s
s
W
F
Slide 6 - Tekstslide
Toepassing vr 1 (5 min)
Vr 1: Een persoon duwt met een spierkracht van 200 N tegen een blok met een onbekende massa. Het blok beweegt hierdoor met constante snelheid 3,0 meter naar rechts.
a. Bereken de arbeid die de spierkracht verricht heeft.
b. Bereken de arbeid die de wrijvingskracht verricht heeft.
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
a. Bereken de arbeid die de spierkracht verricht heeft.
b. Bereken de arbeid die de wrijvingskracht verricht heeft.
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
timer
5:00
Slide 7 - Tekstslide
Antwoord vr 1a
Vr 1: Een persoon duwt met een spierkracht van 200 N tegen een blok met een onbekende massa. Het blok beweegt hierdoor met constante snelheid 3,0 meter naar rechts.
a. Bereken de arbeid die de spierkracht verricht heeft.
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
a. Bereken de arbeid die de spierkracht verricht heeft.
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
W=F⋅s
→Wspier=Fspier⋅s=200⋅3,0=6,0⋅102 J
Slide 8 - Tekstslide
Antwoord vr 1b
Vr 1: Een persoon duwt met een spierkracht van 200 N tegen een blok met een onbekende massa. Het blok beweegt hierdoor met constante snelheid 3,0 meter naar rechts.
b. Bereken de arbeid die de wrijvingskracht verricht heeft.
Uit de eerste wet van Newton volgt dat
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
b. Bereken de arbeid die de wrijvingskracht verricht heeft.
Uit de eerste wet van Newton volgt dat
Selecteer om teknippen, kopiëren ofte verwijderen
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
W=F⋅s
→Ww=−Fw⋅s=−Fw⋅s⋅=−200⋅3,0=−6,0⋅102 J
v=constant→Fres=0→Fspier=−Fw
Slide 9 - Tekstslide
Arbeid in andere richting I
Stel je eens een vallende bal voor. Door de zwaartekracht
valt de bal naar de aarde van een hoogte h. Je wilt de arbeid
die de zwaartekracht verricht berekenen. Hoe doe je dat?
.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
valt de bal naar de aarde van een hoogte h. Je wilt de arbeid
die de zwaartekracht verricht berekenen. Hoe doe je dat?
.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
Slide 10 - Tekstslide
Arbeid in andere richting I
Met die informatie en s = h kunnen we voor de arbeid invullen:
De arbeid die verricht wordt door de zwaartekracht is in dit
geval de zwaarte-energie.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
De arbeid die verricht wordt door de zwaartekracht is in dit
geval de zwaarte-energie.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
W=F⋅s
→Wz=Fz⋅h=Fz⋅h=mgh=Ez
Slide 11 - Tekstslide
Arbeid in andere richting II
Maar stel nu dat de bal nog niet de grond heeft geraakt, en je
wilt weten hoeveel arbeid de zwaartekracht levert tot
Bereken nu de hoeveelheid arbeid die de zwaartekracht levert.
met
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
wilt weten hoeveel arbeid de zwaartekracht levert tot
Bereken nu de hoeveelheid arbeid die de zwaartekracht levert.
met
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
W=F⋅s
→Wz=Fz⋅(h−h1)=Fz⋅Δh=ΔEz
h1.
Δh=h−h1
Slide 12 - Tekstslide
Arbeid in andere richting II
Wat blijkt nu? De formule die we bepaald hebben, is algemeen:
Maar we weten ook dat deze arbeid die de zwaartekracht
verricht heeft, moet zwaarte-energie omzetten in kinetische
energie. Hieruit volgt de belangrijke formule:
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
Maar we weten ook dat deze arbeid die de zwaartekracht
verricht heeft, moet zwaarte-energie omzetten in kinetische
energie. Hieruit volgt de belangrijke formule:
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
Wz=ΔEz (=mgΔh)
Δh=h−0=h
Wz=ΔEz =ΔEkin (=21⋅m⋅ve2−21⋅m⋅vb2)
Het geldt ook voor het voorbeeld met alleen hoogte h:
→Wtot=ΔEkin
Slide 13 - Tekstslide
Arbeid in andere richting II
Maar we weten ook dat deze arbeid die de zwaartekracht
verricht heeft, moet zwaarte-energie omzetten in kinetische
energie.
Hieruit volgt de belangrijke formule:
De totale arbeid is het verschil in kinetische energie.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
verricht heeft, moet zwaarte-energie omzetten in kinetische
energie.
Hieruit volgt de belangrijke formule:
De totale arbeid is het verschil in kinetische energie.
6
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
Wz=ΔEz =ΔEkin (=21⋅m⋅ve2−21⋅m⋅vb2)
→Wtot=ΔEkin
Slide 14 - Tekstslide
Arbeid in andere richting II
De totale arbeid is het verschil in kinetische energie.
Wat betekent dit?
Dit betekent dat wanneer een kracht een voorwerp over een
afstand verplaatst (en dus een snelheid krijgt, vandaar Ekin),
Wat betekent dit?
Dit betekent dat wanneer een kracht een voorwerp over een
afstand verplaatst (en dus een snelheid krijgt, vandaar Ekin),
oefent de kracht arbeid uit op het voorwerp.
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
Dit wordt getoondin de klassikale leswanneer je op'geef les' klikt.
Dit wordt getoondin de gedeelde les dieleerlingen zelfstandigkunnen doen.
Differentiëer
Differentiëer
Instellingen
Arbeid
Omdat die richting zo belangrijk is, is het ook een onderdeel van de formule voor arbeid. In formulevorm:waarin: = arbeid (J) = kracht (N) = afstand (m) = hoek tussen kracht en bewegingsrichting (°)
W=F⋅s⋅cos(θ)
θ
s
W
F
Slide
de kracht.
→Wtot=ΔEkin
Slide 15 - Tekstslide
Je houdt een tas van 5,0 kg 50 cm boven de grond vast gedurende 2,0 s. Hoe groot is de arbeid die je verricht?
Test jezelf - Arbeid
A
98 J
B
2,5 J
C
2,5·10¹ J
D
0 J
Slide 16 - Quizvraag
Je tilt een tas van 5,0 kg op van de grond en zet hem op een tafel met een hoogte van 70 cm. Hoe groot is de arbeid die je verricht?
Test jezelf - Arbeid
A
34 J
B
3,5 J
C
3,5·10² J
D
0 J
Slide 17 - Quizvraag
Als de richtingen van F en s loodrecht op elkaar staan is de door de kracht verrichte arbeid altijd …
Test jezelf - Arbeid
A
maximaal
B
gelijk aan F·s
C
gelijk aan -F·s
D
0 J
Slide 18 - Quizvraag
Huiswerk
Huiswerk staat in deze LessonUp in de volgende sheets.
Slide 19 - Tekstslide
Opgaven
Vr. 1: Al in de les gedaan, zie theorie
Vr. 2: Een persoon heeft een zak zand van 25 kg stil in zijn handen.
Bereken voor elke kracht werkende op de zak de bijbehorende arbeid.
Slide 20 - Tekstslide
Opgaven
Vr. 3: Een persoon gooit een steen met een massa van 3,5 kg recht omhoog. De steen is 4,5 meter omhoog bewogen voordat deze dezelfde afstand weer naar beneden valt. De gemiddelde wrijvingskracht die op de steen werkt is zowel bij het omhoog als bij het omlaag bewegen gelijk aan 8,5 N.
a. Bereken de arbeid die de zwaartekracht en de wrijvingskracht verricht hebben terwijl de steen omhoog bewoog.
b. Bereken de totale arbeid die op de steen werkt terwijl deze omhoog beweegt. Is de totale arbeid nul, positief of negatief?
Slide 21 - Tekstslide
Opgaven
Vr. 3: Een persoon gooit een steen met een massa van 3,5 kg recht omhoog. De steen is 4,5 meter omhoog bewogen voordat deze dezelfde afstand weer naar beneden valt. De gemiddelde wrijvingskracht die op de steen werkt is zowel bij het omhoog als bij het omlaag bewegen gelijk aan 8,5 N.
c. Bereken de arbeid die de zwaartekracht en de wrijvingskracht verricht hebben terwijl de steen naar beneden bewoog.
d. Bereken de totale arbeid die op de steen werkt terwijl deze omlaag beweegt. Is de totale arbeid nul, positief of negatief?
Slide 22 - Tekstslide
Opgaven
Vr. 4: Bij veel auto's blaast bij een botsing automatisch een airbag op. Hierdoor wordt vaak letsel voorkomen.
a. Leg uit hoe een airbag werkt. Gebruik in je antwoord de begrippen arbeid en verplaatsing en maak gebruik van
Wtot=ΔEkin.
Slide 23 - Tekstslide
Opgaven
Vr. 4: Bij veel auto's blaast bij een botsing automatisch een airbag op. Hierdoor wordt vaak letsel voorkomen.
Een persoon met een massa van 70 kg komt met een snelheid 30 m/s tegen een airbag. De airbag deukt hierdoor 20 cm in. Je mag aannemen dat bij de airbag geen vering optreedt.
b. Bereken de kracht die tijdens de botsing op deze persoon werkt met behulp van
c. Vind wederom de kracht die tijdens de botsing op deze persoon werkt, maar nu met behulp van de wet van behoud van energie.
Wtot=ΔEkin.
Slide 24 - Tekstslide
Huiswerk inleveren
Slide 25 - Open vraag
Huiswerk inleveren
Slide 26 - Open vraag
Huiswerk inleveren
