Broos Fonck Fysica Energie. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut2 Inleiding Arbeid = kracht op een...

Broos Fonck

Fysica

Energie

Broos Fonck Sint-Paulusinstituut

2

Inleiding

Arbeid = kracht op een object → verplaatsing

Vermogen = tijd waarin die arbeid geleverd wordt

Arbeid verrichten → object die de kracht levert op een ander object


3

Voorbeeld

Kunnen jullie zelf voorbeelden geven van een situatie waar arbeid geleverd wordt?


4

Vragen

Wie of wat oefent er een kracht uit?

Op wie of wat wordt er een kracht uitgeoefend?

Kunnen we spreken van arbeid?


5

Voorbeeld 1

De student zet een boek op de bovenste plank van het boekenschap.

De student levert een kracht om arbeid te verrichten

op dat boek.


6

Voorbeeld 2

Ploeg over veld

→ paarden of tractor

→ kracht om arbeid te verrichten op de ploeg


7

Voorbeeld 3

Wagen op een achtbaan

→ ketting (aangedreven door een motor)

→ kracht om arbeid te verrichten op het wagentje


8

Voorbeeld 4

Gewichtheffer

→ gewichtheffer

→ kracht om arbeid te verrichten op de gewichten


9

Vraag

Wat heb je nodig om arbeid te leveren?


10

Besluit

In alle gevallen bezit een object een vorm van energie die een kracht aanbiedt om de arbeid te leveren.

De objecten die de arbeid leveren

→ student,

→ tractor,

→ motor/ketting,

→ gewichtheffer

bezitten (chemische potentiële) energie opgeslagen in voedsel of brandstof die getransformeerd wordt in arbeid.


11

Definitie

Grootheid Symbool Eenheid

Energie E [E] = J (de joule)

Een lichaam bezit energie als het in de mogelijkheid is om arbeid om te verrichten.

xFWE


12

Verschillende energievormen

Mechanische energie → opgesplitst in 2

De objecten hebben energie nodig om arbeid te verrichten


13

Vraag 1

Wie heeft er ooit al aan parachutespringen gedaan?

Je staat klaar om te springen.

Lever je arbeid?

Nee. Heb je de mogelijk om arbeid te leveren?

Ja. Waarom?

Wanneer je springt, val je naar beneden (zwaartekracht en verplaatsing).

Je hebt dus de mogelijkheid om arbeid te leveren. Je bezit dus energie. Want zonder energie kan je geen arbeid leveren.

Waarom kan hij arbeid leveren?

Door de plaats van de springer


14

Vraag 2

We winden een opwindbaar autootje op.

Levert de auto arbeid?

Nee. Heeft hij de mogelijkheid om arbeid te leveren?

Ja. Waarom?

Als je de auto loslaat, komt hij in beweging.

De auto heeft dus de mogelijkheid om arbeid te leveren. De auto bezit dus energie.

Waarom kan hij arbeid leveren?

Door de inwendige veer van autootje op te winden. We noemen dit spankracht.


15

Voorbeeld 1

De gewichten → arbeid te verrichten → plaats van de gewichten.

De gewichten → geen arbeid te verrichten


16

Voorbeeld 2

Span een boog door op de pees een kracht uit te oefenen.

Het geheel boog-pees → arbeid te verrichten → spankracht van de boog


17

Voorbeeld 3

Een flesje evian op de rand van een lessenaar.

Het flesje evian → arbeid te verrichten → plaats op de lessenaar of de “spankracht” = zwaartekracht


18

Besluit

De voorwerpen zijn in staat arbeid te leveren tengevolge van hun spanningstoestand of hun plaats.

Potentiële energie


19

Voorbeeld 1

De wagen → arbeid te verrichten → snelheid van de wagen

… Bezit dus energie …


20

Voorbeeld 2

Het stromend water doet de watermolen bewegen.

Watermolen → arbeid te verrichten → stromend water


21

Besluit

De voorwerpen zijn in staat arbeid te leveren door het feit dat ze bewegen.

Kinetische energie


22

Potentiële energie

Positie of configuratie Voorwerp → arbeid → positie in

gravitatieveld (gravitatie potentiële energie), elektrisch veld (elektrische potentiële energie), magnetisch veld (magnetische potentiële energie) of elastische vervorming (elastische potentiële energie)


23

Kinetische energie

Massa en snelheid

Omzetten tot arbeid

2

2

1vmEk


24

Voorbeeld

1. Mechanische energie → Potentiële energie

2. Mechanische energie → Kinetische energie

3. Kinetische energie → Arbeid (= kracht x verplaatsing)


25

Voorbeeld 2


26

Omzettingen van energievorm

Warmte → kinetische energie

Besluit Warmte → vorm van energie Warmte → mechanische energie


27


Elektrische energie → kinetische energie

Besluit Elektrische energie → vorm van energie Elektrische energie → mechanische energie


28


Chemische energie → warmte

Besluit Chemische energie → vorm van energie Chemische energie → chemische reactie


29


Chemische energie → kinetische energie

Besluit Chemische energie → brandstoffen, voedsel en in levende wezens


30


Stralingsenergie → elektrische energie

Besluit Licht → vorm van energie Stralingsenergie → bewegingsenergie


31

Behoud van energie


32

Behoud van energie: voorbeeld

Broos Fonck Fysica Energie. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut2 Inleiding Arbeid = kracht op een...

Documents

Transcript of Broos Fonck Fysica Energie. Broos Fonck Sint-Paulusinstituut2 Inleiding Arbeid = kracht op een...