Natuurkunde

7. Oefenopgave: auto van een helling

Gegeven door:
Tom Fürstenberg
Beschrijving Begrippen

In deze natuurkunde video behandelen we complexe vraagstukken die met de wet van behoud van energie opgelost kunnen worden. De video begint met een aantal tips & tricks, die je misschien goed kunt gebruiken ter voorbereiding op je natuurkunde examen!

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

Bij elke energieomzetting blijft de totale hoeveelheid energie behouden. Dit noemen we de wet van behoud van energie. In de vorm van een formule is deze wet te schrijven als:  𝑬𝐭𝐨𝐭,𝐢𝐧 = 𝑬𝐭𝐨𝐭,𝐮𝐢𝐭. In deze formule zijn 𝐸tot,in en 𝐸tot,uit de totale hoeveelheid energie (in J) die de energieomzetter in gaat en uit komt

Helling

Een schuin oplopend of aflopend vlak op straat of in een landschap

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

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

Bewegingsenergie

Een andere benaming voor kinetische energie, met de afkorting Ek. Het is de vorm van energie die bewegende voorwerpen hebben. De formule is Ek = ½ * m * v² , en de eenheid is Joule

Energiebalans

Geeft de verhouding weer tussen de energie die ergens ingestopt wordt en de energie die het oplevert

Veerenergie

Een vorm van potentiële energie, die van toepassing kan zijn bij voorwerpen die elastisch kunnen vervormen

Warmte

Ontstaat door wrijving

Zwaarte-energie

Een voorwerp dat is opgetild heeft energie: zwaarte-energie. De zwaartekracht zorgt er bij het vallen voor dat het voorwerp versnelt: een snelheid, en dus kinetische energie krijgt. De zwaarte-energie van een voorwerp hangt af van de massa en de hoogte van het voorwerp: 𝑬𝐳 = 𝒎 ∙ 𝒈 ∙ 𝒉. In deze formule is 𝐸z de zwaarte-energie (in J), 𝑚 de massa (in kg) en ℎ de hoogte (in m) van het voorwerp boven de grond. De valversnelling 𝑔 is 9,81 m/s² (op aarde)

B1: Kracht en beweging

B2: Energie en wisselwerking

B3: Cirkelbewegingen en middelpuntzoekende kracht

B4: Zonnestelsel en heelal