Contact   1043  14       

door 
  Wetenschappen  
  CLEAR  
  Edities  
  Test  
    1 / 28   Arbeid en energie
 

-

Theorie Examenvragen  

Spring naar:

 

De volgende onderwerpen worden in dit hoofdstuk behandeld:

- Arbeid
- Vermogen
- Energie
- Potentiële energie
- Kinetische energie
- Behoud van energie
- Energie in een veer
- Universele gravitatie-Ep
- Rendement
- Massacentrum
- Impuls en krachtstoot
- Behoud van impuls


Transcriptie van de slides

Arbeid en energie - Fysica - Theorie - Toelatingsexamen arts en tandarts


Arbeid

Arbeid is een verplaatsing onder invloed van een kracht.
Brengen we bijvoorbeeld een massa van de grond naar een hoogte, dan oefenen we een kracht uit, er is een verplaatsing en dus is er arbeid verricht.
Is de verplaatsing in de zin en richting van de kracht en is de kracht constant dan geldt:
Arbeid W = F . Ds
Arbeid wordt uitgedrukt in J (joule, uitgesproken als "dzjoel" of "zjoel"), dit is gelijk aan N.m.
De W komt van “Work”

Maar

Maar stel nu dat kracht en verplaatsing niet in dezelfde richting zijn, bijvoorbeeld wanneer een persoon een rolkoffer voorttrekt:
Het is hier enkel de component van de kracht in de richting van de verplaatsing die telt:
W = FDs . Ds = F . Ds . cos a
F . cos a

Voorbeeld

Dus stel dat we de koffer 1,0 meter vooruit trekken met een kracht van 50 N onder een hoek a van 60° met de horizontale, dan is de verrichte arbeid 50 N . 1,0 m . 1/2 = 25 J.

Speciale gevallen

Als kracht en verplaatsing dezelfde zin en richting hebben:
Dan is cos q = 1 en kunnen we dus gewoon stellen W = F.Ds.
Hebben kracht en verplaatsing dezelfde richting, maar zijn ze tegengesteld van zin:
Dan wordt cos a = -1 en wordt de arbeid negatief, W = - F. Ds.
Dit is bijvoorbeeld zo voor de wrijvingskracht: we verplaatsen ons in een bepaalde richting en zin, maar de wrijvingskracht werkt tegen, dus in de andere zin en de wrijvingskracht verricht een negatieve arbeid.

Een gewicht omhoog verplaatsen

Nog een voorbeeld: we brengen een gewicht van 10,0 kg 1,00 m omhoog.
Wat is de verrichte arbeid?
Hier is W = F.Dx = Fz. Ds = m.g. Ds = 1,00 . 10 . 1,00 = 100 J.
Dus de arbeid om een massa m Dh hoger boven het aardoppervlak te brengen is:
W = m . g . Dh
Opmerking: eens het gewicht omhoog aan het gaan is, is het voldoende kracht te zetten gelijk aan de zwaartekracht (als we de wrijvingskracht verwaarlozen) .

Arbeid bij een niet-constante kracht

Arbeid is de oppervlakte onder de FL-L curve.
Bijvoorbeeld, bij de uitrekking van een veer zijn kracht en uitrekking evenredig (bvb. 2x grotere kracht geeft 2x grotere uitrekking) :
De oppervlakte is hier
FDL . DL / 2
= k . DL . DL /2 (Wet van Hooke)
= k . (DL)2 / 2.
k . DL2
Dus bij een uitrekking (of indrukking) van een veer:

Toelatingsexamen arts en tandarts