Fysica

Broos Fonck

Fysica

Arbeid

Broos Fonck Sint-Paulusinstituut

2

Arbeid in het dagelijkse leven

Kunnen jullie een paar voorbeelden geven wanneer jullie arbeid leveren?

Spierarbeid Moeite om iets te verrichten …

In de fysica is de betekenis van dit woord veel erger!

Wanneer mogen we van arbeid spreken? Wat zijn de voorwaarden?


3

Voorwaarden?

• Geef een omschrijving van de situatie.• Kunnen we spreken van arbeid?• Wat zijn de voorwaarden?


4

Voorwaarden?


5

Voorwaarden?


6

Voorwaarden?


7

Voorwaarden?


8

Voorwaarden?


9

Besluit

Om van arbeid te kunnen spreken moet er onder invloed van een aangewende kracht een verplaatsing gebeuren!

Neem cursus


10

Onderzoek

Arbeid is recht of omgekeerd evenredig met de kracht?

Arbeid is recht of omgekeerd evenredig met de verplaatsing?


11

Voorbeeld

Piet brengt twee zakken cement, elk met een massa van 25 kg, ineens op zijn schouders drie meter hoog.

Jef brengt één zak drie meter hoog.

Vergelijk hun prestaties!

De geleverde prestatie van Piet is dubbel zo groot als die van Jef.

Motiveer!

Verplaatsing =, kracht ≠ (2x)


12

Voorbeeld

Jef brengt de zakken in twee keer op de gewenste hoogte.

Vergelijk hun prestaties!

De geleverde prestatie van Piet is evengroot als die van Jef.

Motiveer!

Verplaatsing = (afgelegde weg ≠), kracht =


13

Besluit A

Bij een even grote verplaatsing, zal de grootte van de op het lichaam geleverde prestatie recht evenredig zijn met de grootte van de aangewende kracht.

W ~ F


14

Voorbeeld

Piet brengt een zak cement van 25 kg drie meter hoog. Jef brengt een zak met een even grote massa zes meter hoog.

Vergelijk hun prestaties.

De prestatie van Jef is dubbel zo groot als die van Piet.

Motiveer!

F =, ∆x ≠


15

Voorbeeld

Piet brengt nu de zak cement eerst drie meter hoog, en vervolgens nog drie meter hoog.

Vergelijk zijn prestatie.

De prestatie van beide is gelijk.

F =, ∆x =


16

Besluit B

Bij een even grote kracht, is de grootte van de geleverde prestatie recht evenredig met de grootte van de verplaatsing.

W ~ ∆x


17

Algemeen besluit

De mechanische arbeid W, geleverd door een constante kracht F (met pijltje) is het product van de grootte van die kracht met de verplaatsing ∆x (met pijltje) van het aangrijpingspunt:

xFW

.


18

GH – EH

Grootheid Symbool Eenheid

Arbeid W [W] = J (de joule)

JmNW

mx

NF

xFW

.


19

Betekenis

Er wordt een abeid van 1 J geleverd als een kracht van 1 N haar aangrijpingspunt verplaatst over 1 m in de zin van de kracht.


20

Arbeid geleverd door een constante kracht

Definitie:

Arbeid → o.i.v. kracht F een verplaatsing Δx

x

F

x

y

xF

yF

xFW

.

(scalair product)


21

Dezelfde zin

Kracht en verplaatsing hebben dezelfde richting en zin.

xF


22

Arbeid geleverd door een constante kracht

x

F

x

y

xF x

xF

xF

1x 2x

Wx

0

xFW x


23

Arbeid geleverd door een niet constante kracht

Toepassing: vervorming van een spiraalveer

Wet van Hooke:

xkFx kxFx xF

xd

xFW x

W0


24

Kan men spreken van arbeid?

Een leraar oefent een kracht uit op de muur en wordt vermoeid.

Nee. Dit is geen voorbeeld van arbeid.

De muur is niet verplaatst.


25

Kan men spreken van arbeid?

Een boek valt van de tafel op de grond

Ja. Dit is een voorbeeld van arbeid. Er is een kracht nl. de zwaartekracht die inwerkt op het boek en die zorgt voor de verplaatsing naar beneden.

Fysica

Documents

Transcript of Fysica