In deze uitlegvideo voor natuurkunde behandelen we vier opgaven over het begrip arbeid. De eerste opgave gaat over het weggooien van een bal, de tweede over een hijskraan, de derde over een achtbaan en de vierde gaat over een magneetzweeftrein.
6. Arbeid (opgaven)
Gegeven door:
Tom Fürstenberg
Beschrijving
Begrippen
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
Constante snelheid
Een voorwerp beweegt zich met een constante snelheid wanner de snelheid (v) groter is dan 0 en de resulterende kracht (F0) = 0
Energie
Een fysische grootheid die uitdrukt in hoeverre een systeem arbeid kan verrichten of warmte kan produceren. De eenheid van energie is Joule (J)
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
Spankracht
Een kracht die een langwerpig voorwerp (bijvoorbeeld een touw) gespannen houdt; meestal doordat dit voorwerp iets kan op- of aantrekken
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
Zwaartekracht (𝐹𝑧 )
De aantrekkingskracht tussen een object en de aarde. Wordt ook gravitatie genoemd. Je berekent de zwaartekracht met de formule Fg=G×m×Mr2: F is de gravitatiekracht, m en M zijn de massa’s van twee voorwerpen, r is de afstand tussen de zwaartepunten en G is de gravitatieconstante in Binas tabel 7A
Warmte
Ontstaat door wrijving
Potentiële energie
Als het voorwerp de potentie heeft zichzelf of een ander voorwerp in beweging te brengen
Wet van behoud van energie
De totale hoeveelheid energie blijft altijd gelijk
B1: Kracht en beweging
B2: Energie en wisselwerking
1. Energie
2. Wet van behoud van energie
3. Arbeid
4. Mechanische energievormen (opgaven)
5. De wet van behoud van energie (opgaven)
6. Arbeid (opgaven)
7. Oefenopgave: auto van een helling
8. Oefenopgave: kogeltje in een goot
9. Oefenopgave: de basketballer
10. Oefenopgave: twee blokken aan een katrol
11. Rendement
B3: Cirkelbewegingen en middelpuntzoekende kracht
B4: Zonnestelsel en heelal
