Na - H9 - Arbeid, energie en
vermogen
9.1 INTRODUCTIE
Soorten krachten
- Zwaartekracht: F z =m∙ g
- Veerkracht: F v =C ∙ u
- Schuifwrijving: F w ,s =f ∙ F n
- Rolweerstand: F w ,r =c r ∙ F n
1 2 1
- Luchtweerstand: F w ,l= ∙ c w ∙ ρ ∙ A ∙ v of F w ,l=k ∙ v2 met k = ∙ c w ∙ ρ∙ A
2 2
- De spankracht Fs in een touw en de normaalkracht F n van een opp worden niet berekend met een
formule. Beide krachten zijn reactiekrachten; ze ontstaan als gevolg van een andere kracht. Ze zijn
ieder de helft van een krachtenpaar.
Evenwicht van krachten
- F res =m∙ a
- Bij eenparige versnelde beweging of bij bepalen van versnelling op willekeurig tijdstip geldt:
∆v
a=
∆t
∆v
- Bij willekeurige beweging geldt voor gehele beweging: a gem=
∆t
Chemische energie
- Verbrandingswarmte: energie die in brandstof zit opgeslagen, bij vloeistoffen uitgedrukt in J/L of in
J/m3, bij vast stoffen in J/kg
- Ook accu slaat energie op in vorm van chemische energie. Capaciteit van accu staat er meestal op
vermeld in Ah of in mAh en geeft aan hoe lang de accu een bepaalde stroomsterkte kan leveren.
- Om energie die accu kan leveren te berekenen heb je ook spanning van accu nodig. Als je deze
vermenigvuldigd met capaciteit, krijg je energie in wattuur of in milliwattuur.
9.2 ENERGIE VOOR BEWEGEN
- Om een beweging in stand te houden is alleen energie nodig als er wrijving is, wand dan gaat er
energie van de beweging ‘verloren’; deze wordt omgezet in warmte.
- Wrijvingskrachten verrichten arbeid bij omzetten bewegingsenergie in warmte, wrijvingsarbeid
- Bij constante snelheid op vlakke weg verricht voorwaartse kracht arbeid. Motor zet net zoveel
energie om in bewegingsenergie als er bewegingsenergie wordt omgezet in warmte door
wrijvingsarbeid.
- Arbeid die motor verricht is evenredig met totale wrijvingskracht én met afgelegde afstand.
- Bij bewegen is rendement van motor of spieren het percentage van energie dat gebruikt wordt om
te (blijven) bewegen.
- Een auto kan zuiniger rijden door het rendement van de motor te verbeteren en/of door
tegenwerkende krachten te verkleinen.
Arbeid
- Arbeid: hoeveelheid energie die door een kracht wordt omgezet bij bewegen.
- Kracht verricht alleen arbeid als er beweging is en voorwerp waarop kracht werkt verplaatst wordt.
- W =F ∙ s (W in J)
vermogen
9.1 INTRODUCTIE
Soorten krachten
- Zwaartekracht: F z =m∙ g
- Veerkracht: F v =C ∙ u
- Schuifwrijving: F w ,s =f ∙ F n
- Rolweerstand: F w ,r =c r ∙ F n
1 2 1
- Luchtweerstand: F w ,l= ∙ c w ∙ ρ ∙ A ∙ v of F w ,l=k ∙ v2 met k = ∙ c w ∙ ρ∙ A
2 2
- De spankracht Fs in een touw en de normaalkracht F n van een opp worden niet berekend met een
formule. Beide krachten zijn reactiekrachten; ze ontstaan als gevolg van een andere kracht. Ze zijn
ieder de helft van een krachtenpaar.
Evenwicht van krachten
- F res =m∙ a
- Bij eenparige versnelde beweging of bij bepalen van versnelling op willekeurig tijdstip geldt:
∆v
a=
∆t
∆v
- Bij willekeurige beweging geldt voor gehele beweging: a gem=
∆t
Chemische energie
- Verbrandingswarmte: energie die in brandstof zit opgeslagen, bij vloeistoffen uitgedrukt in J/L of in
J/m3, bij vast stoffen in J/kg
- Ook accu slaat energie op in vorm van chemische energie. Capaciteit van accu staat er meestal op
vermeld in Ah of in mAh en geeft aan hoe lang de accu een bepaalde stroomsterkte kan leveren.
- Om energie die accu kan leveren te berekenen heb je ook spanning van accu nodig. Als je deze
vermenigvuldigd met capaciteit, krijg je energie in wattuur of in milliwattuur.
9.2 ENERGIE VOOR BEWEGEN
- Om een beweging in stand te houden is alleen energie nodig als er wrijving is, wand dan gaat er
energie van de beweging ‘verloren’; deze wordt omgezet in warmte.
- Wrijvingskrachten verrichten arbeid bij omzetten bewegingsenergie in warmte, wrijvingsarbeid
- Bij constante snelheid op vlakke weg verricht voorwaartse kracht arbeid. Motor zet net zoveel
energie om in bewegingsenergie als er bewegingsenergie wordt omgezet in warmte door
wrijvingsarbeid.
- Arbeid die motor verricht is evenredig met totale wrijvingskracht én met afgelegde afstand.
- Bij bewegen is rendement van motor of spieren het percentage van energie dat gebruikt wordt om
te (blijven) bewegen.
- Een auto kan zuiniger rijden door het rendement van de motor te verbeteren en/of door
tegenwerkende krachten te verkleinen.
Arbeid
- Arbeid: hoeveelheid energie die door een kracht wordt omgezet bij bewegen.
- Kracht verricht alleen arbeid als er beweging is en voorwerp waarop kracht werkt verplaatst wordt.
- W =F ∙ s (W in J)
