Arbeid en energieArbeid en energie

1.1. ArbeidArbeid

2.2. VermogenVermogen

3.3. Soorten energieSoorten energie

4.4. Wet van behoud van energieWet van behoud van energie

5.5. RendementRendement

6.6. Einde Einde

W is W is de arbeid (Work) de arbeid (Work) inin

W = F.s W = F.s BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2

Arbeid verricht door een kracht (HAVO)Arbeid verricht door een kracht (HAVO)

J = NmJ = Nm

F is F is de kracht (Force) de kracht (Force) inin NN

s is s is de afstand (space) de afstand (space) inin mm

W is W is de arbeid (Work) de arbeid (Work) inin

W = F.s.cosW = F.s.cos BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2

Arbeid verricht door een kracht (VWO)Arbeid verricht door een kracht (VWO)

J = NmJ = Nm

F is F is de kracht (Force) de kracht (Force) inin NN

s is s is de afstand (space) de afstand (space) inin mm

is is de hoek tussen F en s de hoek tussen F en s inin °°

P = W/t = P = W/t = E/t = F.v E/t = F.v BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2

VermogenVermogen

P is P is vermogen (Power) vermogen (Power) inin W = J/sW = J/s

W is W is arbeid arbeid inin J = NmJ = Nm

t is t is tijd tijd inin ss

F is F is kracht kracht inin NN

v is v is snelheid (velocity) snelheid (velocity) inin m/sm/s

= W= Wuituit/E/Einin . 100% . 100% BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2

RendementRendement

is is rendement rendement inin %%

WWuituit is is nuttige arbeid nuttige arbeid inin J = NmJ = Nm

EEinin toegevoerde energie toegevoerde energie inin JJ

•Een auto rijdt 1,0 km met een constanteEen auto rijdt 1,0 km met een constante snelheid van 25 m/s. De wrijvingskrachtsnelheid van 25 m/s. De wrijvingskracht is 1,5 kN.is 1,5 kN.

= 1,5.10= 1,5.1066 J J

VoorbeeldVoorbeeld

1500 . 1000 =1500 . 1000 =

Geg.: Geg.: s, v en Fs, v en F. Gevr.: . Gevr.: WW

W = F.s =W = F.s =

•Opl.:Opl.:

•Bereken de verricht arbeid.Bereken de verricht arbeid.

F = FF = Fww want v is constant . . . want v is constant . . .

•Een auto rijdt 1,0 km met een constanteEen auto rijdt 1,0 km met een constante snelheid van 25 m/s. De wrijvingskrachtsnelheid van 25 m/s. De wrijvingskracht is 1,5 kN.is 1,5 kN.

3,8.103,8.1044 W W

VoorbeeldVoorbeeld

1500 . 25 =1500 . 25 =

Geg.: Geg.: s , v en Fs , v en F. Gevr.: . Gevr.: PP

P = F.v =P = F.v =

•Opl.:Opl.:

•Bereken het vermogen.Bereken het vermogen.

W = W = 1,5.101,5.1066 J J en t = 1000/25 = 40 s en t = 1000/25 = 40 s•OF:OF:

P = W/t =P = W/t = 1,5.101,5.1066 /40 = /40 = 3,8.103,8.1044 W W

•De auto heeft voor 1 km 0,11L benzine De auto heeft voor 1 km 0,11L benzine nodig. Daar zit 3,6.10nodig. Daar zit 3,6.1066 J chem. energie J chem. energie in. De verrichte arbeid is 1,5.10in. De verrichte arbeid is 1,5.1066 J. J.

= 42 %= 42 %

VoorbeeldVoorbeeld

= 1,5.10= 1,5.1066 / 3,6.10 / 3,6.1066 .100% = .100% =

Geg.: Geg.: EEinin en W en W Gevr.: Gevr.:

= W= Wuituit/E/Einin . 100% = . 100% =

•Opl.:Opl.:

•Bereken het rendement.Bereken het rendement.

Soorten energieSoorten energie

J J EEkk is is kinetische energie kinetische energie inin

J J EEzz is is zwaarteenergie zwaarteenergie inin

J J warmte(energie) warmte(energie) ininQ isQ is

J J EEvv is is veerenergie veerenergie inin

J J EEee is is electrische energie electrische energie inin

J J EEchch is is chemische energie chemische energie inin

EEkk = ½.m.v = ½.m.v22 BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2Kinetische- en zwaarteenergieKinetische- en zwaarteenergie

EEkk is is kinetische energie kinetische energie inin JJm is m is massa massa inin kgkgv is v is snelheid snelheid inin m/sm/s

EEzz = m.g.h = m.g.h BINAS Tabel 35.2BINAS Tabel 35.2

EEzz is is zwaarteenergie zwaarteenergie inin JJ

m is m is massa massa inin kgkg

h is h is hoogte hoogte inin mm

Wet van behoud van energieWet van behoud van energie

• Energie kan nooit verloren gaan. Energie kan nooit verloren gaan.

• Energie kan wel omgezet worden in eenEnergie kan wel omgezet worden in een andere soort! andere soort!

• De totale energie in het begin =De totale energie in het begin = de totale energie op het eind.de totale energie op het eind.

•Een bal van 0,10 kg wordt vanaf 2,0 m Een bal van 0,10 kg wordt vanaf 2,0 m horizontaal weggegooid met 5,0 m/s. Er horizontaal weggegooid met 5,0 m/s. Er is geen wrijvingis geen wrijving

VoorbeeldVoorbeeld

EEbeginbegin = =•Opl.:Opl.:•Bereken de snelheid op de grond.Bereken de snelheid op de grond.

EEzz + E + Ek k == mgh + ½mvmgh + ½mv22 = =

= 0,10.9,81.2,0 + ½.0,10.5,0= 0,10.9,81.2,0 + ½.0,10.5,022 = = 3,2 J3,2 J

EEeindeind = = mgh + ½mvmgh + ½mv2 2 + Q+ Q

3,2 = ½.0,10.v3,2 = ½.0,10.v22

(h = 0 en Q = 0)(h = 0 en Q = 0)

v = 8,0 m/sv = 8,0 m/s

3,23,2

hheindeind beginbegin

1,21,2

2,02,0

E in JE in J

De grafieken van EDe grafieken van Ezz, E, Ekk en E en Etottot

EEzz

EEkk

EEtottot

EindeEinde