Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Arbeid
Als er een kracht op een voorwerp werkt,
verandert óf de snelheid óf de vorm
Verandering van snelheid Verandering van vorm
In de natuurkunde worden krachten getekend met pijlen
Beginpunt
van de pijl
is het aangrijpingspunt
van de kracht
Richting...
Sommige krachten werken direct op een voorwerp
Normaalkracht Spankracht Spierkracht
Kleefkracht Veerkracht Opwaartse krach...
Sommige krachten werken op afstand
Zwaartekracht Magnetische kracht
N
Z
N
Z
Elektrische kracht
Afgelegde weg
Vectoren optellen (1 dimensie)
Kracht
● 10 N naar links
● 1 stap naar rechts
● 1 stap naar rechts
● 3 stappe...
Afgelegde weg
Vectoren optellen (2 dimensies)
● 3 stappen naar rechts
● 4 stappen naar beneden
Kracht
● 5 stappen naar “re...
Herken de kop en staart van
de vectoren
Kop-staart methode om vectoren op te tellen
Teken de som als nieuwe
vector vanaf d...
Een voorwerp met zwaarte-energie (EZ
)
heeft de potentie om te vallen
grote EZ
kleine EZ
EZ
= 0
De kinetische energie (EK
) van een voorwerp
neemt toe als de snelheid groter wordt
grote EKkleine EK
EK
= 0
Rolwrijving
Temperatuur verhogen
Luchtwrijving
Moleculen versnellen
Schuifwrijving
Temperatuur verhogen
Het kost energie o...
Arbeid is energie die je toevoegt aan een systeem
door er een kracht op uit te oefenen
EK
te vergrotenEZ
te vergroten FW
t...
De arbeid die een kracht verricht, is recht evenredig met
de grootte van de kracht en
de afstand waarover de kracht wordt ...
a = 0
a > 0
Als een voorwerp versnelt (a), wordt de snelheid (v) groter
De gemiddelde versnelling is recht evenredig met het
snelheidsverschil en omgekeerd evenredig met het tijdsverschil
Δv
Δt
...
Het ontbinden van zwaartekracht (FZ
) op een helling in een
loodrechte ( ) en parallelle (||) component vereist goniometri...
Krachten Resultante kracht Versnelling
Volgens de Tweede wet van Newton versnelt een massa alleen
als er een resultante kr...
De resultante kracht op een voorwerp
is recht evenredig met de massa en de versnelling
Fres
Resultante kracht
[N]
Versnell...
VersnellingRust
Massa
Zwaartekracht
kracht waarmee de aarde
(of ander hemellichaam) aan
een ander voorwerp trekt
Fz
= m • ...
EZ
> 0EZ
= m • g • hEZ
= 0
De arbeid die nodig is om iets op te tillen,
is recht evenredig met de zwaartekracht en het hoo...
Oplossingsstrategie in 5 stappen
Opdracht
Stel dat er een oneindig
lange trap bestaat. Hoe
hoog zou je komen in één
uur?
1...
De eenheid paardenkracht (pk)
hoort bij een vermogen van ongeveer 740 Watt
30 m
t = 0 s t = 60 s
● P = E / t
= EZ
/ t
● EZ...
Er moet arbeid (W) worden verricht
om de kinetische energie (EK
) van een object te vergroten
EK
> 0EK
= 0 EK
= ½ • m • v2...
Er moet arbeid (W) worden verricht
om wrijvingskracht (FW
) te overwinnen
Fspier
FW, rol
FW, lucht
s
a = 0
Fres
= m • a = ...
Grote FW,lucht
Luchtwrijving (FW,lucht
) ontstaat doordat
een bewegend voorwerp luchtmoleculen opzij duwt
Kleine FW,lucht
...
Grote CW
De luchtwrijvingscoëfficiënt (CW
) is een maat
voor hoe moeilijk lucht om een voorwerp heen kan stromen
Kleine CW...
De luchtwrijving (FW,lucht
) is afhankelijk van veel variabelen
FW,lucht
ρ½ CW
A v 2
Luchtwrijving
[N]
Lucht-
dichtheid
[k...
Kleine FW,schuif
Normale FW,schuif
Grote FW,schuif
Schuifwrijving (FW,schuif
) is de kracht die voorwerpen
op elkaar uitoe...
“Wat je bij het verrichten van arbeid wint aan kracht,
betaal je met afstand” (Gulden regel)
W
F s
F s
F s
EZ
F
s
De enige functie van een vaste katrol is
de richting van een spankracht (FS
) veranderen
FS
FZ
FS
naar boven FS
naar bened...
Een bewegende katrol kan worden gebruikt
om een kracht over twee touwen te verdelen
FZ
FS
= FZ
FZ
FS
FS
FZ
FS
FS
2 FS
= FZ...
FS
Bij een bewegende katrol, is de verplaatsing van het touw
2 keer zo groot als de verplaatsing van katrol
FS ½ FS ⅓ FS
s
2s
3s
Extra katrollen verkleinen de benodigde kracht,
maar vergroten de benodigde afstand
Kracht
Hefboomwet:
“Wat je wint aan kracht… betaal je met afstand”
Afstand
“Rust”
(trillendespieren)
Beweging
(samentrekkendespieren)
Spierkracht kan arbeid verrichten doordat spieren
samentrekken ...
Inlaat Compressie Arbeid Uitlaat
Een viertaktmotor zet brandstof om in arbeid
en heeft hiervoor vier slagen nodig
ontsteki...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Arbeid (V3)

Alle slides van de lessen over arbeid, mede op basis van NOVA, 3 VWO

  • Be the first to comment

Arbeid (V3)

  1. 1. Arbeid
  2. 2. Als er een kracht op een voorwerp werkt, verandert óf de snelheid óf de vorm Verandering van snelheid Verandering van vorm
  3. 3. In de natuurkunde worden krachten getekend met pijlen Beginpunt van de pijl is het aangrijpingspunt van de kracht Richting van de pijl is de richting van de kracht Lengte van de pijl is de grootte van de kracht
  4. 4. Sommige krachten werken direct op een voorwerp Normaalkracht Spankracht Spierkracht Kleefkracht Veerkracht Opwaartse kracht Schuifwrijving Rolwrijving Luchtwrijving
  5. 5. Sommige krachten werken op afstand Zwaartekracht Magnetische kracht N Z N Z Elektrische kracht
  6. 6. Afgelegde weg Vectoren optellen (1 dimensie) Kracht ● 10 N naar links ● 1 stap naar rechts ● 1 stap naar rechts ● 3 stappen naar links ● 10 N naar rechts ● 10 N naar rechts ● 30 N naar links ● 1 stap naar links Kop-staart methode Kop-staart methode
  7. 7. Afgelegde weg Vectoren optellen (2 dimensies) ● 3 stappen naar rechts ● 4 stappen naar beneden Kracht ● 5 stappen naar “rechtsonder” ● 100 N naar beneden ● 50 N naar rechtsboven ● 50 N naar linksboven ● ~30 N naar beneden Kop-staart methode Kop-staart methode
  8. 8. Herken de kop en staart van de vectoren Kop-staart methode om vectoren op te tellen Teken de som als nieuwe vector vanaf de staart van de eerste vector naar de kop van de laatste vector Verschuif de vectoren zó dat de kop van de eerste vector in de staart bijt van de volgende vector verschuiven 1 2 3
  9. 9. Een voorwerp met zwaarte-energie (EZ ) heeft de potentie om te vallen grote EZ kleine EZ EZ = 0
  10. 10. De kinetische energie (EK ) van een voorwerp neemt toe als de snelheid groter wordt grote EKkleine EK EK = 0
  11. 11. Rolwrijving Temperatuur verhogen Luchtwrijving Moleculen versnellen Schuifwrijving Temperatuur verhogen Het kost energie om iets te bewegen dat een wrijvingskracht (FW ) ondervindt
  12. 12. Arbeid is energie die je toevoegt aan een systeem door er een kracht op uit te oefenen EK te vergrotenEZ te vergroten FW te overwinnen krachten verrichten arbeid door …
  13. 13. De arbeid die een kracht verricht, is recht evenredig met de grootte van de kracht en de afstand waarover de kracht wordt uitgeoefend W Arbeid [J] Afstand [m] sF Kracht [N]
  14. 14. a = 0 a > 0 Als een voorwerp versnelt (a), wordt de snelheid (v) groter
  15. 15. De gemiddelde versnelling is recht evenredig met het snelheidsverschil en omgekeerd evenredig met het tijdsverschil Δv Δt aGemiddelde versnelling [(m/s)/s of m/s2 ] Verschil in snelheid [m/s] Verschil in tijd [s]
  16. 16. Het ontbinden van zwaartekracht (FZ ) op een helling in een loodrechte ( ) en parallelle (||) component vereist goniometrie rechte hoeken overstaande hoeken sin(α) o s F|| FZ F|| = FZ • sin(α) cos(α) a s F|| FZ α α gelijkvormigα FZ F F = FZ • cos(α) F
  17. 17. Krachten Resultante kracht Versnelling Volgens de Tweede wet van Newton versnelt een massa alleen als er een resultante kracht op werkt 0 0 0 0
  18. 18. De resultante kracht op een voorwerp is recht evenredig met de massa en de versnelling Fres Resultante kracht [N] Versnelling [(m/s)/s of m/s2 ] am Massa [kg]
  19. 19. VersnellingRust Massa Zwaartekracht kracht waarmee de aarde (of ander hemellichaam) aan een ander voorwerp trekt Fz = m • g Gewicht kracht dat een voorwerp op de ondersteuning of ophanging uitoefent constante eigenschap van een voorwerp 80 kg 800 N 800 N ~1000 N 80 kg 800 N door de versnelling wordt je extra in je stoeltje gedrukt: groter gewicht in rust geldt: gewicht is gelijk aan zwaartekracht
  20. 20. EZ > 0EZ = m • g • hEZ = 0 De arbeid die nodig is om iets op te tillen, is recht evenredig met de zwaartekracht en het hoogteverschil Arbeid h FZ Fspier W = F • s m = Fspier • h = FZ • h = m • g • h
  21. 21. Oplossingsstrategie in 5 stappen Opdracht Stel dat er een oneindig lange trap bestaat. Hoe hoog zou je komen in één uur? 1. Gevraagd 2. Gegegeven 3. Kennis 5. Antwoord4. Oplossen ● Wat is de hoogte die je kan bereiken? ● Tijd t = 1 uur = 3600 s ● Hoogte h = EZ / (m • g) = Wspier / (m • g) = (P • t ) / (m • g) = (400 J/s • 3600 s) / (50 kg • 10 N/kg) = 2880 J/N = 2880 m = 2,9 km ● Je kan in één uur 2,9 km omhoog lopen ● Massa m = 50 kg (aanname) ● Vermogen P = 400 W (aanname) ● Wspier = P • t ● EZ = m • g • h Significantie? Antwoord? Logisch? Eenheid?
  22. 22. De eenheid paardenkracht (pk) hoort bij een vermogen van ongeveer 740 Watt 30 m t = 0 s t = 60 s ● P = E / t = EZ / t ● EZ = m • g • h = 150 kg • 9,81 N/kg • 30 m = 44145 Nm = 44145 J ● t = 60 s P = 44145 J / 60 s = 736 J/s = 736 W = 7,4 • 102 W 150 kg
  23. 23. Er moet arbeid (W) worden verricht om de kinetische energie (EK ) van een object te vergroten EK > 0EK = 0 EK = ½ • m • v2 t v W = F • s F = m • a = m • (v/t) s = ½ • v • t W = m • (v/t) • ½ • v • t = ½ • m • v2 W
  24. 24. Er moet arbeid (W) worden verricht om wrijvingskracht (FW ) te overwinnen Fspier FW, rol FW, lucht s a = 0 Fres = m • a = 0 Fspier = FW,lucht + FW,rol Wspier = Fspier • s = (FW,lucht + FW,rol ) • s v1 = v2 (aanname)
  25. 25. Grote FW,lucht Luchtwrijving (FW,lucht ) ontstaat doordat een bewegend voorwerp luchtmoleculen opzij duwt Kleine FW,lucht FW,lucht FW,lucht v v
  26. 26. Grote CW De luchtwrijvingscoëfficiënt (CW ) is een maat voor hoe moeilijk lucht om een voorwerp heen kan stromen Kleine CW v v FW,lucht FW,lucht
  27. 27. De luchtwrijving (FW,lucht ) is afhankelijk van veel variabelen FW,lucht ρ½ CW A v 2 Luchtwrijving [N] Lucht- dichtheid [kg/m3 ] Luchtwr. coëff. [–] Frontaal opp. [m2 ] FW,lucht Snelheid2 [m2 /s2 ] v A ρ FW,lucht A vCW CW
  28. 28. Kleine FW,schuif Normale FW,schuif Grote FW,schuif Schuifwrijving (FW,schuif ) is de kracht die voorwerpen op elkaar uitoefenen als ze langs elkaar schuiven FZ FN
  29. 29. “Wat je bij het verrichten van arbeid wint aan kracht, betaal je met afstand” (Gulden regel) W F s F s F s EZ F s
  30. 30. De enige functie van een vaste katrol is de richting van een spankracht (FS ) veranderen FS FZ FS naar boven FS naar beneden FZ FZ FS FS naar boven FS
  31. 31. Een bewegende katrol kan worden gebruikt om een kracht over twee touwen te verdelen FZ FS = FZ FZ FS FS FZ FS FS 2 FS = FZ FS = 0,5 FZ
  32. 32. FS Bij een bewegende katrol, is de verplaatsing van het touw 2 keer zo groot als de verplaatsing van katrol
  33. 33. FS ½ FS ⅓ FS s 2s 3s Extra katrollen verkleinen de benodigde kracht, maar vergroten de benodigde afstand
  34. 34. Kracht Hefboomwet: “Wat je wint aan kracht… betaal je met afstand” Afstand
  35. 35. “Rust” (trillendespieren) Beweging (samentrekkendespieren) Spierkracht kan arbeid verrichten doordat spieren samentrekken met behulp van de biologische batterij ATP
  36. 36. Inlaat Compressie Arbeid Uitlaat Een viertaktmotor zet brandstof om in arbeid en heeft hiervoor vier slagen nodig ontsteking

×