Natuurkunde

2. De wet van behoud van energie

Gegeven door:
Emiel Woutersen
Beschrijving Begrippen Examenvragen
In deze video gaan we verder met het onderwerp energie. We zullen in het specifiek gaan kijken naar de wet van behoud van energie, mede aan de hand van de energiebalans en de termen vermogen en rendement.
Arbeid

Bij bewegingen wordt de ene energiesoort omgezet in een andere energiesoort. Daarbij spelen de krachten op een voorwerp een belangrijke rol, doordat ze arbeid verrichten

Arbeid en vermogen

Bij het rijden levert een motor arbeid. Die arbeid wordt geleverd in een bepaalde tijd. De arbeid die de motor per seconde levert, noemen we het mechanisch vermogen (symbool: 𝑃m) van de motor: 𝑷𝐦 = 𝑾/ 𝒕 In deze formule is 𝑃m het mechanisch vermogen (in J/s of W), 𝑊 de geleverde arbeid (in Nm of J) en 𝑡 de tijdsduur (in s) waarin de arbeid wordt geleverd

Energie

Een fysische grootheid die uitdrukt in hoeverre een systeem arbeid kan verrichten of warmte kan produceren. De eenheid van energie is Joule (J)

Energiebehoud

De totale hoeveelheid energie die constant blijft

Kinetische energie

Een voorwerp dat beweegt heeft energie: kinetische energie of bewegingsenergie (symbool: 𝐸k). De kinetische energie van een voorwerp hangt af van de massa en de snelheid van het voorwerp: 𝑬k = 𝟏 𝟐 ∙ 𝒎 ∙ 𝒗^𝟐 . In deze formule is 𝐸k de kinetische energie (in J), 𝑚 de massa (in kg) en 𝑣 de snelheid (in m/s) van het voorwerp

Kracht en arbeid

De arbeid (symbool: 𝑊) die een kracht verricht, is de hoeveelheid energie die door de kracht wordt omgezet voor een beweging. Voor het verrichten van arbeid is niet alleen een kracht nodig, maar ook een verplaatsing. De arbeid hangt af van de kracht en de verplaatsing: 𝑾 = 𝑭 ∙ 𝒔. In deze formule is 𝑊 de arbeid (in J), 𝐹 de kracht (in N) en 𝑠 de verplaatsing (in M). Uit de formule volgt de eenheid van arbeid: newton·meter (afgekort: Nm). Voor deze eenheid geldt: 1 Nm = 1 J. De formule om de arbeid van een kracht te berekenen geldt alleen als de kracht 𝐹 en de verplaatsing 𝑠 dezelfde of tegengestelde richting hebben

Rendement

Het rendement van een energieomzetter geeft aan welk deel van de omgezette energie wordt geleverd in de vorm van nuttige (of gewenste) energie: 𝜼 = 𝑬𝐧𝐮𝐭𝐭𝐢𝐠/ 𝑬𝐢𝐧 In deze formule is 𝜂 het rendement (zonder eenheid), 𝐸nuttig de geleverde nuttige energie (in J) en 𝐸in de omgezette energie (in J) 

Veerkracht

Het vermogen om een kracht op te vangen door rek (tegenduw-kracht)

Wrijvingsarbeid

Bij bewegen met een constante snelheid is een voorwaartse kracht nodig om de beweging in stand te houden, tegen de tegenwerkende wrijvingskrachten in. De geleverde energie wordt omgezet in een andere energiesoort: warmte

Momenteel zijn er nog geen examenvragen voor deze video.
B1. Kracht en beweging

B2: Energieomzettingen