4.3 Wet van behoud van energieTijdens een beweging is de totale hoeveelheid energie constant.Er zijn wel tijdens een beweging, energie omzettingen.Er is ook vaak een omzetting naar een niet nuttige vorm van energie (warmte)Dit wordt onterecht verloren energie genoemdDe wet van behoud van energie wordt veel toegepast bij opgaven, waarbij er geen wrijving isen we stellen dan dat er geen verlies aan wrijvings energie (warmte) is.Een kogeltje wordt zodanig met een drukveer richting 2 heuveltjes geschoten, dat hij net heteerste heuveltje haalt.

AWe gaan de energie van het kogeltjeop verschillende plaatsen bekijkenEA= als de veer is ingedrukt, heeft het kogeltje alle energie v/d veer= EveerEB= het kogeltje heeft alleen snelheid, maar geen hoogte= EkinBCEC= het kogeltje heeft zowel hoogte als snelheid= Ezw + EkinED= het kogeltje heeft alleen hoogte (hij haalde net eerste heuveltje)= EzwEEE= het kogeltje heeft alleen snelheid, maar geen hoogteEF= het kogeltje heeft zowel hoogte als snelheid= Ekin= Ezw + EkinFVolgens wet van behoud van energie is de hoeveelheid energie tijdens de beweging constantEA = EB = EC = ED = EE = EFEveer=EkinEzw + Ekin====EzwDEkinEzw+ EkinIn punt AIn punt BIn punt CIn punt DIn punt EIn punt F

v.b. opgaven- Vallende kogel- Omhoog geschoten kogel- Wiel van vliegtuig- Schommel- Heuveltjes- Vallende kogelh = 50,0mMen laat een kogel met een massa van 0,200kg vanaf de hiernaast staandeToren (50m) vallen. Bereken met welke snelheid de kogel op de grond komt (vinslag)Je mag er van uit gaan dat de kogel een vrije val maakt.Stap 1Kies een punt A en BBAStap 2Stel de energievergelijking op : EA = EBEzw=EkinStap 3Vul energieformules inmv2 =mgh Stap 4Vul de gegevens in0,200v2 =0,2009,8150,0Stap 5Los de vergelijking op0,100v2 =98,1=v2 981v =31,3 m/svinslag = ?Als de massa van de steen 2x zo groot was geweest, wat was dan vinslag geweest?Bij vrije val valt iedere massa even snel ! (falconfeather/sledgehammer) Dus vinslag = 31,3 m/sIn deze energievergelijking mocht je de m wegstrepen !=Maak tek. Geg.V0 = 0

- Omhoog geschoten kogelv0 = 18,0m/sBart schiet met een katapult een steentje (m = 0,150 kg) rechtomhoog hierdoor verlaat het steentje de katapult met een snelheidvan 18,0 m/s. Bereken hoe hoog het steentje komt, als je de lucht-wrijving mag verwaarlozen.Stap 1Kies een punt A en BBAStap 2Stel de energievergelijking op : EA = EBEzw=EkinStap 3Vul energieformules inmv2 =mgh Stap 4Vul de gegevens in0,15018,02 =0,1509,81hStap 5Los de vergelijking op=h =16,5 mh = ?1,47h 24,3Maak een schets met de gegevensvt = 0m/s

- Wiel van vliegtuigv0 = 20,0m/sDe spitfire hiernaast vliegt met een snelheid van 72km/h op een hoogtevan 300m. Door metaalmoeheid breekt een van de landingswielen af.mlandingswiel = 160 kg de luchtwrijving mag je verwaarlozen.Stap 1Kies een punt A en BBAStap 2EA = EBEkin+ EkinStap 3=mgh Stap 416020,02 =1609,81300h = 300ma] Bereken de kinetische energie waarmee het wiel de grond raakt.Vinslag = ?=mv2 ++EkinEkinEkin=Ezw5,03.105 Jb] Bereken de snelheid waarmee het wiel de grond raakt.mv2 =Ekin160v2 =5,03.105 J=v2 6,29.103v =79,3 m/sc] Het wiel stuitert en komt daarna nog 20,0m hoog.Bereken hoeveel energie het tijdens het stuiterenverloren heeft.BStap 1Kies een punt CStap 2EB na stuit = ECStap 3=mgh Stap 41609,8120,0=Ekin = 0 !!!!EB na stuitCEzwEB na stuit=EB na stuit=3,14.104 Jverschil5,03.105 - 3,14.104 =4,72.105JMaak tek. Geg.h = 20mMaak tek. Geg.m = 160kgEkin = ?

Een varkentje (m = 40,0 kg) zit op eenschommel. Zie het plaatje hiernaast.Bereken met welke snelheid het varkentjein de getekende situatie, minimaal moetworden weggeduwd om met de schommel net over de kop te gaan.De wrijving wordt verwaarloosdStap 1Stap 2EA = EBEzw+ EkinStap 3=mgh Stap 440,0v2 =40,09,811=mv2 ++=EzwKies een punt A en B1,80mm= 40,0kg1,00m0,60mABmgh 40,09,814,20392+20,0v2 1,65.10320,0v2 =1,26.103=v2 63,0v =7,94 m/sMaak tek. Geg.- Schommel

2,40m1,20m- HeuveltjesDe drukveer heeft eenveerconstante van 600 N/ma] Bereken hoever je de veer moet indrukken,om het kogeltje (m = 75,0 g) na het loslatenover de eerste heuvel te krijgen.Stap 1Stap 2EA = EBEzwEveerStap 3=Stap 4600u2 ==cvu2 =Kies een punt A en Bmgh 0,07509,812,40300u2 1,77u2 =0,00590=u0,0768 mAB(u is hier indrukking !)b] Bereken de snelheid die de kogel opde top van de tweede heuvel heeft.Stap 1Stap 2EC = EDEzwStap 3=Stap 4===Kies een punt C en Dmgh 0,07509,811,201,77=v2=4,87m/sCD1,77(EB)+ Ekin0,0750v2 mv2 ++1,771,770.8830.0375v2 +23.7vEzw straal kogelEzw straal kogel