Overal 3h P4.2: Arbeid

Arbeid 4.2
1 / 28
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 3

In deze les zitten 28 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Onderdelen in deze les

Arbeid 4.2

Slide 1 - Tekstslide

Arbeid berekenen

W = F . s
W is de arbeid in joule (J)
F is de kracht in newton (N)
s is de verplaatsing in de richting van de kracht in meter (m)
 

Arbeid is de hoeveelheid energie die je aan een voorwerp geeft door het met een kracht over een afstand te verplaatsen.

Slide 2 - Tekstslide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die de hond verricht als hij een slee 12 m voorttrekt.
b. Bereken hoeveel bewegings-
energie de slee na 12 m heeft.

Slide 3 - Tekstslide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die de hond verricht als hij een slee 12 m voorttrekt.
 

W = F . s
F is 45 N
s is 12 m
W = 45 x 12 = 540 J
De verrichte arbeid per hond is 540 J

Slide 4 - Tekstslide

Voorbeeld
Acht honden trekken een hondenslee voort.
Iedere hond oefent een kracht van 45N uit.
Je mag er van uit gaan dat er geen wrijvingskracht is.
b. Bereken hoeveel bewegingsenergie de slee na 12 m heeft.
 

De totale arbeid van 8 honden is 8 x 540J = 4320J
Al deze arbeid worde omgezet in bewegingsenergie
De bewegingsenergie is dus 4320J of 4,32 kJ

Slide 5 - Tekstslide

wrijvingskracht
Tegenwerkende krachten (weerstandskrachten) zoals wrijvingskrachten verrichten negatieve arbeid.
Door negatieve arbeid neemt de energie van het voorwerp af.
De hoeveelheid negatieve arbeid is gelijk aan de ontstane warmte.


Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
a. Bereken de arbeid die de wind verricht als Jonas 5 m vooruitgaat
b. Hoe groot is de weerstandskracht.
c. Hoeveel arbeid verricht de weerstandskracht over dezelfde 5 m.
 

Slide 8 - Tekstslide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
a. Bereken de arbeid die de wind verricht als Jonas 5 m vooruitgaat

 
 
W = F . s
Fwind is 300 N
s is 5 m
W = 300 x 5 = 1500 J
De verrichte arbeid 1500 J

Slide 9 - Tekstslide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
 b. Hoe groot is de weerstandskracht.
 

Jonas beweegt met een constante snelheid.
Dus de resulterende kracht is gelijk aan 0.
De weerstandskracht is dus gelijk aan de windkracht
Fw is dus 300N

Slide 10 - Tekstslide

Voorbeeld windsurfen.
Bij windsurfen beweegt Jonas met een constante snelheid. De kracht van de wind in zijn zeil bedraagt 300N.
c. Hoeveel arbeid verricht de weerstandskracht over dezelfde 5 m.
 
 
De weerstandskracht is dus gelijk.
Maar tegengesteld aan de windkracht.
De weerstandskracht verricht dus een even grote maar negatieve arbeid als de windkracht.
De arbeid is Ww = -1500J.

Slide 11 - Tekstslide

Variabele krachten.
Bij het uittrekken van een elastiek moet steeds meer kracht uitoefenen om het elastiek verder uit te rekken.
Deze kracht is variabel omdat die afhangt van de mate van uitrekking.


Slide 12 - Tekstslide

Variabele krachten.
Omdat de kracht niet constant is kun je de formule niet gebruiken.


De arbeid die je verricht is gelijk aan de oppervlakte onder de grafiek van een 
F,s diagram
 

Om de arbeid te berekenen. 
Gebruik je het kracht- uitrekkingsdiagram.

Slide 13 - Tekstslide

De arbeid die je moet verrichten om het elastiek 0,4 meter uit te rekken is:  ½ x 50 x 0,4 = 10J
 


Een negatieve kracht zorgt voor
een negatief oppervlak. 

De arbeid die je nodig hebt om de veer 0,2 meter uit te rekken is:  ½ x 25 x 0,2 = 5J
 

Slide 14 - Tekstslide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

a. Na hoeveel meter komt Felix tot stilstand
b. Bepaal de hoeveelheid arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht.
c. Hoeveel joule bewegingsenergie had Frits aanvankelijk

Slide 15 - Tekstslide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

a. Na hoeveel meter komt Felix tot stilstand


Als de wrijvingskracht nul is
      Dus na 20 meter

Slide 16 - Tekstslide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

 b. Bepaal de hoeveelheid arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht.
 

b. De arbeid is:    W = ½ lxb 
     W = ½ x (-200) x 20 = -2000J

     W = ½ x (-200) x 20 = -2000J

Slide 17 - Tekstslide

Variabele negatieve arbeid.
Felix komt snowboardend van
een helling op een vlak stuk met
natte sneeuw terecht.
De weerstandskracht zorgt ervoor
dat hij langzaam tot stilstand komt. 
De grafiek geeft deze kracht weer

c. Hoeveel joule bewegingsenergie had Frits aanvankelijk
 

De oorspronkelijke hoeveelheid bewegingsenergie is gelijk aan de hoeveelheid arbeid die de wrijvingkracht heeft weggenomen. dus  2000 J  bewegingsenergie.
 

Slide 18 - Tekstslide

Huiswerk
Lezen 4.2
Maken vragen 4.2


Slide 19 - Tekstslide

De eenheid van Arbeid is
A
J
B
Nm
C
W
D
J/s

Slide 20 - Quizvraag

Bereken
de negatieve
arbeid
A
W = 1800 J
B
W = 90 J
C
W = 0 J
D
W = - 1800 J

Slide 21 - Quizvraag

De wrijvingskrachten verrichten arbeid. In welke energievorm wordt de energie dan omgezet?
A
Kracht
B
Kinetische
C
Warmte
D
Zwaarte

Slide 22 - Quizvraag


Hoe groot is de arbeid die je moet leveren om de veer 80 cm uit te rekken?
A
40 Nm
B
80 Nm
C
120 Nm
D
160 Nm

Slide 23 - Quizvraag

Bij het gewichtheffen lift je een halter van 40 kg
50 cm. Hoe groot is de verrichte arbeid?
A
20 J
B
196,2 J
C
2000 J
D
19620 J

Slide 24 - Quizvraag

Negatieve arbeid...
A
bestaat niet
B
is hetzelfde als energieverlies
C
ontstaat als afgelegde weg en kracht niet constant zijn
D
ontstaat als afgelegde weg en kracht tegengesteld gericht zijn

Slide 25 - Quizvraag

De definitie formule voor arbeid is...
A
W = Δ Ek
B
W = m g h
C
W = P t
D
W = F s

Slide 26 - Quizvraag

Je duwt met een kracht van 40N een zware tas 70cm over een tafel. Hoeveel arbeid heb je geleverd?

Slide 27 - Open vraag

Jan heeft een steen over een afstand verplaatstHij oefent hier een kracht van 50 N uit, de arbeid die hij hierbij heeft verricht is 3000 J,
bereken de afstand die hij heeft afgelegd.

Slide 28 - Open vraag