8.1 deel III Afgeleiden, Opgaven nabespreken

Pak a.j.b. je spullen:                                
1 / 41
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 5

In deze les zitten 41 slides, met interactieve quiz en tekstslides.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Pak a.j.b. je spullen:                                

Slide 1 - Tekstslide

Vandaag
8.1 deel III - Afgeleiden, Opgaven nabespreken

  • Diagrammen: Welke zijn afgeleiden van elkaar?
  • Vragen over opgave 1 t/m 7?
  • Begin 8.2, of 8.1 afmaken

Slide 2 - Tekstslide

Doelen vandaag (8.1)

  • Je kunt uitleggen hoe Energie en Kracht wiskundig
      samenhangen.

  • Je kunt uitleggen dat alle processen in de natuur gebaseerd
      zijn op een afname van potentiële energie.

Slide 3 - Tekstslide

Afgeleiden:        a=v'  ;   v=s'
Situatie grafieken vorige les:
Steen valt van 5m in 1s naar de grond, met g=10m/s²

Hoogte-tijd-grafiek: 

Snelheid-tijd-grafiek: 

Versnelling-tijd-grafiek: 


h(t)=521gt2
v(t)=h(t)=dtdh=gt
a(t)=v(t)=dtdv=g

Slide 4 - Tekstslide

Afgeleiden:  F = -E'
Situatie grafieken vorige les:
Steen valt van 5m in 1s naar de grond, met g=10m/s²

Zwaarte-energiegrafiek:


Zwaartekracht-grafiek: 


Ez(h)=mgh
F(h)=E(h)=dhdE=mg

Slide 5 - Tekstslide

Afgeleiden:  F = -E'
Voorbeeld met veerenergie:

Veerenergie:


Wat moet dus de formule voor de veerkracht zijn?


Eveer(u)=21Cu2

Slide 6 - Tekstslide

Afgeleiden:  F = -E'
Voorbeeld met veerenergie:

Veerenergie:


Veerkracht:
Eveer(u)=21Cu2
Fveer=Eveer(u)=Cu

Slide 7 - Tekstslide

Vragen over opgaven 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7?

Hoe ver ben je ermee?

Slide 8 - Tekstslide

Maak opgave 8, 9, 10 (5, 6, 7)
Zwaarte energie: 

Arbeid: 

Kinetische energie

Vermogen

Veerkracht:

Veerenergie:

Ez=mgh
massa • 9,81     • hoogte

kracht • verplaatsing • hoek
                     tussen die twee
1/2 * massa * snelheid²

Vermogen = kracht *  snelheid

veerconstante • uitwijking

1/2•veerconstante•uitwijking²


W=Fscos(α)
Ekin=21mv2
P=Fv
Fveer=Cu
Eveer=21Cu2
s2m

Slide 9 - Tekstslide

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 10 - Tekstslide

Arbeid
W=Fs=50N5m=250J
Arbeid = kracht x afstand

F en s: richting
W: geen richting

[F] = N
[s] = m
[W] = Nm = J
W=Fs

Slide 11 - Tekstslide

Samenvatting
  • Arbeid is het omzetten van energie, dus gedurende het proces.
    <-->
  • Energiebalans, Evoor = Ena, gaat over voor en na het proces
  • De grootte bereken je met behulp van W=F•s • cos(a)
  • Waarbij a de hoek is tussen verplaatsing en kracht

  • Dus: gelijkgericht: W>0; loodrecht: W=0; tegengesteld: W<0; 
  • Want: cos(0)=1, cos(90)=0 en cos(180)=-1

Slide 12 - Tekstslide

Arbeid
Arbeid is het omzetten van energie. 
Dit gaat altijd door het uitoefenen van een kracht over een bepaalde afstand. 
 W = F * s

(andersom gezegd:                       
Kracht is de afgeleide van Potentiële Energie:                                     )          

Slide 13 - Tekstslide

Vandaag
8.1 afmaken


  • Richtingen & Assenstelsels
  • Arbeid
  • Uitleg vervolg 8.1
  • Zelfstandig werken: 4 t/m 7, blz. 17

  • Zelfstandig werken
  • Quiz 8.1
  • Vragen 8.1. ??   Uitwerken op bord??

Slide 14 - Tekstslide

Arbeid
Als de kracht en de richting van de verplaatsing dezelfde kant op zijn dan is de arbeid positief.

Slide 15 - Tekstslide

Arbeid
Als de kracht en de richting van de verplaatsing dezelfde kant op zijn dan is de arbeid positief. 
(Er komt b.v. Kinetische energie bij, maar E_pot neemt af)


Slide 16 - Tekstslide

Arbeid
Als de kracht en de richting van de verplaatsing dezelfde kant op zijn dan is de arbeid positief. 
(Er komt b.v. Kinetische energie bij, maar E_pot neemt af)

Als de kracht en de richting van de verplaatsing tegengesteld zijn dan is de arbeid negatief. 


Slide 17 - Tekstslide

Arbeid
Als de kracht en de richting van de verplaatsing dezelfde kant op zijn dan is de arbeid positief. 
(Er komt b.v. Kinetische energie bij, maar E_pot neemt af)

Als de kracht en de richting van de verplaatsing tegengesteld zijn dan is de arbeid negatief. 
(Er verdwijnt b.v. Kinetische energie, maar E_pot neemt toe)

Slide 18 - Tekstslide

Arbeid
Als de kracht en de richting van de beweging haaks op elkaar staan dan is de arbeid 0.

cos(90°) = 0

Slide 19 - Tekstslide

Arbeid
Krachten die gebruikt worden voor de voortstuwing leveren positieve arbeid.
Krachten die gebruikt worden om af te remmen leveren negatieve arbeid.

Slide 20 - Tekstslide

Zelfstandig werken
20 min. & Begin in stilte + iedereen boek & schrift & pen

Ga naar blz:
17

En maak opgaven in deze volgorde:
4 t/m 7
timer
20:00

Slide 21 - Tekstslide

Rekenen aan arbeid
De formule voor arbeid was:
W=F•s

Slide 22 - Tekstslide

Rekenen aan arbeid
De formule voor arbeid was:
W=F•s
Hierin is:
  •  W (Work) de arbeid in Joule (J)
  • F (Force) de kracht in Newton (N)
  • s (spatium) de afgelegde weg in meter (m)


Slide 23 - Tekstslide

Rekenen aan arbeid
De formule voor arbeid was:
W=F•s
Hierin is:
  •  W (Work) de arbeid in Joule (J)
  • F (Force) de kracht in Newton (N)
  • s (spatium) de afgelegde weg in meter (m)
Bij Fz is s de verplaatsing (Δh)!!!

Slide 24 - Tekstslide

Voorbeeld
Een steen (50 g) valt van 40 m hoogte naar beneden. De gemiddelde wrijvingskracht is 0,25 N.

Bereken de arbeid van de zwaartekracht.
Bereken de arbeid van de wrijvingskracht.

Slide 25 - Tekstslide

Voorbeeld
Fw=0,25 N
m=50 g => Fz=0,49 N
h=s=40 m

Slide 26 - Tekstslide

Voorbeeld
Fw=0,25 N
m=50 g => Fz=0,49 N
h=s=40 m
W Fz=?
W Fw=?

Slide 27 - Tekstslide

Voorbeeld
Fw=0,25 N
m=50 g => Fz=0,49 N
h=s=40 m
W Fz=Fz•h=0,49x40=20 J => + 20J; F en 's' hebben dezelfde richting.

Slide 28 - Tekstslide

Voorbeeld
Fw=0,25 N
m=50 g => Fz=0,49 N
h=s=40 m
W Fz=Fz•h=0,49x40=20 J => + 20 J; F en 's' hebben dezelfde richting.
W Fw=Fw•s=0,25x40=10 J => -10J; F en s hebben een tegengestelde richting.

Slide 29 - Tekstslide

Voorbeeld 2
Een steen (50 g) wordt vanaf een hoogte van 10 m tot een hoogte van 15 m omhoog gegooid en valt daarna terug naar 0 m hoogte.
Bereken de arbeid van de zwaartekracht.

Slide 30 - Tekstslide

Voorbeeld 2
m=50 g => Fz=0,49 N
s=15+25=40 m...
Δh=10 m...

Slide 31 - Tekstslide

Voorbeeld 2
m=50 g => Fz=0,49 N
s=15+25=40 m...
--> Δh=10 m... <--
Het gaat om Fz, dan is de verplaatsing belangrijk!

Slide 32 - Tekstslide

Voorbeeld 2
m=50 g => Fz=0,49 N
s=15+25=40 m...
--> Δh=10 m... <--
Het gaat om Fz, dan is de verplaatsing belangrijk!
W Fz = Fz•Δh=0,49x10=4,9 J 

Slide 33 - Tekstslide

Voorbeeld 2
m=50 g => Fz=0,49 N
s=15+25=40 m...
--> Δh=10 m... <--
Het gaat om Fz, dan is de verplaatsing belangrijk!
W Fz = Fz•Δh=0,49x10=4,9 J 
=> + 4,9 J 
(Verplaatsing is in de richting van de kracht dus +)

Slide 34 - Tekstslide

Oefenen
Bereken de arbeid die de wrijvingskracht (80 N) verricht op een fietser die 30 min lang met 18 km/h fietst. 

Slide 35 - Tekstslide

uitwerking
F=80 N
s=v•t= 0,5 h x 18 km/h = 9 km  
W Fw=F•s=80x9000=720 kJ
wrijvingskracht; dus F en s tegengesteld 
-> -720 kJ

Slide 36 - Tekstslide

Oefenen 2
Piet heeft een marsreep gegeten (520 kJ) en gaat daarna fietsen met een snelheid van 24 km/h. Tijdens het fietsen oefent hij een spierkracht uit van 40 N.
Hoelang moet hij fietsen om de energie uit de reep te hebben opgebruikt?

Slide 37 - Tekstslide

Oefenen 2
E=W=520 kJ
v=24 km/h=6,67 m/s
F=40 N
W=F•s => s=W/F=520 000/40=13 000 m
t=s/v=13 000/6,67 = 1,95 ks (0,54 h)

Slide 38 - Tekstslide

Samenvatting
Arbeid is het omzetten van energie

Slide 39 - Tekstslide

Samenvatting
Arbeid is het omzetten van energie
De grootte bereken je met behulp van W=F•s

Slide 40 - Tekstslide

Wat is nog niet (helemaal) duidelijk van de afgelopen les en wil je het graag nog een keer over hebben?

Slide 41 - Open vraag