4.3: kracht en arbeid

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Goedemiddag

Pak je IPad voor je en ga naar LessonUp

Pak ook alvast je werkboek en je schrift.

Vandaag hebben we het over kracht en arbeid

Programma van deze les

1. Terugblik vorige les
2. nieuwe lesstof: 4.3 kracht en arbeid
3. Zelfstandig aan de slag met opdrachten 
4. Afsluiting 

Combineer de juiste uitspraken over de resultante met de soort beweging.

De beweging is versneld

De beweging van het voorwerp verandert niet

De beweging is vertraagd

Het voorwerp verandert alleen van bewegingsrichting

De resultante werkt in de bewegingsrichting

De resultante op het voorwerp is gelijk aan 0 N

De resultante werkt tegen de bewegingsrichting in

De resultante staat loodrecht op de bewegingsrichting.

Op een auto werkt een kracht van 620 N in de rijrichting en een wrijvingskracht van 120 N.
Hoe groot is de resultante? Is de beweging versneld of vertraagd?

1. Nettokracht = 500 N De beweging is versneld
2. Nettokracht = 740 N De beweging is versneld
3. Nettokracht = 500 N De beweging is vertraagd
4. Nettokracht = 740 N De beweging is vertraagd

Wanneer is de remkracht het grootst?

(m)

1. Bij een droge weg
2. Bij ijs
3. Bij sneeuw (met winterbanden)
4. Bij sneeuw (zonder winterbanden)

4.3: kracht en arbeid

Leerdoelen:

1. Je kunt verschillende manieren beschrijven om een voortstuwende kracht te produceren.
2. Je kunt uitleggen dat arbeid afhangt van de afstand en de voortstuwende kracht en je kunt hieraan rekenen.
3. Je kunt een energiestroomdiagram tekenen en toelichten.
4. Je kunt uitleggen dat de arbeid even groot is als de hoeveelheid nuttig gebruikte energie.

Bewegen op aarde

Om te blijven bewegen op aarde is altijd een kracht nodig.

Dit komt omdat er altijd weerstandskrachten zijn.

Voorbeeld: in een auto is dat de kracht van de motor.

Energie

Om die kracht te kunnen leveren is energie nodig.

Voorbeeld: In de auto levert de benzine chemische energie aan de motor.

(Als de benzine op is, dan rijdt de auto niet meer.)

Energievormen die beweging mogelijk maken:

Energie om te bewegen

• Chemische energie: fietsen..
• Elektrische energie: trein..
• Bewegingsenergie: zeilboot..

Arbeid

De energie uit benzine in een auto kan maar voor een deel worden gebruikt om de auto te verplaatsen.

Dit is het nuttige deel van de gebruikte energie: Arbeid

Arbeid

Hoeveel arbeid er wordt verricht hangt af van de afstand en van de geleverde kracht.

W= arbeid die de kracht verricht in Nm

F= de kracht op het bewegende voorwerp in N

s= de afgelegde weg in m

W=F⋅s

Arbeid is het nuttige deel van de verbruikte energie: het deel dat wordt gebruikt voor verplaatsing.

Energie en arbeid

Arbeid is evenredig met de nuttig gebruikte energie, daarom zijn ook de eenheden van energie en arbeid op elkaar afgestemd: 

1 Joule (J) = 1 Newtonmeter (Nm).

Arbeid zelf geen vorm van energie, maar is een proces waarbij energie wordt omgezet.

Rendement

Met de formule                         kun je makkelijk bepalen hoeveel energie nuttig is gebruikt, als je de afgelegde afstand en de geleverde voortstuwende kracht weet.

Als je ook weet hoeveel energie in totaal is gebruikt, dan kun je het rendement berekenen

                                  %

W=F⋅s

η=​Et​​En​​⋅100

Zelfstandig aan de slag

Wat: 4.3: Opdracht 1 en 2(kennis) en 3 t/m 6 (inzicht).

Hoe: Eerste 5 minuten stil, daarna mag je fluisterend overleggen met je buur.

Hulp: Lukt het niet? Vraag eerst je buur. Kom je er samen niet uit, steek dan je hand op.

Tijd: Zie timer.

Uitkomst: De lesstof komt terug op de toets en aan het eind van de les in de quiz!

Klaar: Daarna: verschillende keuzes. Lees in je leesboek, maak een samenvatting, of doe de moeilijkere opdracht9+. Je kunt ook de plus stof maken (groene kaders). 

Oefen zelf met kracht en versnelling in de simulatieomgeving van PhET  Colorado. Google hiernaar en kijk bij de fysica simulaties. Hier staan o.a. simulaties met wrijving, kracht en beweging, veren en vectoren. 

Afsluiting

Volgende les gaan we nog meer oefenen.

Over welke opdrachten van 4.3 wil je extra uitleg krijgen? (opdracht 1 t/m 6)