Natuurkunde H8 arbeid en energie
Als je werk verricht heb je arbeid. Als de kracht constant is en dezelfde richting heeft als de
verplaatsing gebruik je de formule W =F ∙ s . Als de kracht niet dezelfde richting heeft als
de verplaatsing gebruik je de formule W =F ∙ s ∙ cos ( a) (cos(a) is de hoek tussen de
verplaatsing en de kracht). Als cos(0) is dan is er een positieve arbeid, als cos(90) is is er geen
arbeid en als cos(180) is is er een negatieve arbeid. Je kan de arbeid door zwaartekracht
berekenen door voor de kracht F zw =m∙ g in te vullen. Als je de hoogte ipv de verplaatsing
hebt doe je ∆ h=s ∙cos ( a) . Om dan de arbeid van de zwaartekracht te berekenen doe je
W zw =F zw ∙ ∆ h . De hoek tussen een kracht en de wrijvingskracht is altijd 180 graden,
hierdoor is de arbeid van de wrijvingskracht altijd negatief W w =−F w ∙ s .
Overal waarin energie wordt gebruikt voor arbeid geldt Enuttig =F ∙ s . De verhouding
Enuttig
tussen nuttige en totale energie is het rendement η= .
Etotaal
De totale energie in brandstoffen bereken je met Echem =r m ∙ m voor vaste stoffen en
Echem =r v ∙V voor vloeistoffen.
Alles wat in beweging is bevat energie, deze energie wordt kinetische energie genoemd. Met
1 2
de formule Ek = ∙ m∙ v . Als je een hoogteverschil hebt moet er extra arbeid verricht
2
worden, dit heet zwaarte-energie. Met de formule EZw =m∙ g ∙ h . Wrijvingskrachten
verrichten negatieve arbeid en hierbij ontstaat warmte, Q=F w ∙ s .
De positieve arbeid die zwaartekracht verricht is gelijk aan de afname van de zwaarte-
energie. De ontstane warmte(energie) door wrijvingskracht is gelijk aan de aan de afname
van de arbeid van wrijvingskracht. De arbeid die de zwaartekracht en wrijvingskracht samen
verrichten is gelijk aan de kinetische energie. Volgens de wet van arbeid en energie is alle
arbeid bij elkaar opgeteld gelijk aan de kinetische energie ΣW =∆ Ek .
Het vermogen is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt verbruikt
∆E W
P= = . En bij een constante snelheid is P=F ∙ v .
t t
Bij de wet van behoud van energie is er aan het begin even veel energie als aan het einde
Σ E ¿=Σ Euit . Dit berekenen doe je door een energiebeschouwing te maken van welke
energieën aanwezig zijn. Welke energieën zijn er allemaal: kinetische energie, zwaarte-
energie, veer-energie, gravitatie-energie en warmte.
Je hebt veerenergie als de veer ingedrukt is. Je hebt ook veerenergie als de veer uitgerekt is,
de toename van de veerenergie is dan gelijk aan de arbeid die de spierkracht heeft verricht.
1 2
Eveer = ∙C ∙ u .
2
De gravitatiekracht verricht een negatieve arbeid. Hoe groter de afstand r, hoe groter de
m∙ M
gravitatie-energie. E g=−G∙ . De snelheid die je nodig hebt om aan de aarde te
r
kunnen ontsnappen heet de ontsnappingsnelheid. Die bereken je met een energiebalans
Als je werk verricht heb je arbeid. Als de kracht constant is en dezelfde richting heeft als de
verplaatsing gebruik je de formule W =F ∙ s . Als de kracht niet dezelfde richting heeft als
de verplaatsing gebruik je de formule W =F ∙ s ∙ cos ( a) (cos(a) is de hoek tussen de
verplaatsing en de kracht). Als cos(0) is dan is er een positieve arbeid, als cos(90) is is er geen
arbeid en als cos(180) is is er een negatieve arbeid. Je kan de arbeid door zwaartekracht
berekenen door voor de kracht F zw =m∙ g in te vullen. Als je de hoogte ipv de verplaatsing
hebt doe je ∆ h=s ∙cos ( a) . Om dan de arbeid van de zwaartekracht te berekenen doe je
W zw =F zw ∙ ∆ h . De hoek tussen een kracht en de wrijvingskracht is altijd 180 graden,
hierdoor is de arbeid van de wrijvingskracht altijd negatief W w =−F w ∙ s .
Overal waarin energie wordt gebruikt voor arbeid geldt Enuttig =F ∙ s . De verhouding
Enuttig
tussen nuttige en totale energie is het rendement η= .
Etotaal
De totale energie in brandstoffen bereken je met Echem =r m ∙ m voor vaste stoffen en
Echem =r v ∙V voor vloeistoffen.
Alles wat in beweging is bevat energie, deze energie wordt kinetische energie genoemd. Met
1 2
de formule Ek = ∙ m∙ v . Als je een hoogteverschil hebt moet er extra arbeid verricht
2
worden, dit heet zwaarte-energie. Met de formule EZw =m∙ g ∙ h . Wrijvingskrachten
verrichten negatieve arbeid en hierbij ontstaat warmte, Q=F w ∙ s .
De positieve arbeid die zwaartekracht verricht is gelijk aan de afname van de zwaarte-
energie. De ontstane warmte(energie) door wrijvingskracht is gelijk aan de aan de afname
van de arbeid van wrijvingskracht. De arbeid die de zwaartekracht en wrijvingskracht samen
verrichten is gelijk aan de kinetische energie. Volgens de wet van arbeid en energie is alle
arbeid bij elkaar opgeteld gelijk aan de kinetische energie ΣW =∆ Ek .
Het vermogen is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt verbruikt
∆E W
P= = . En bij een constante snelheid is P=F ∙ v .
t t
Bij de wet van behoud van energie is er aan het begin even veel energie als aan het einde
Σ E ¿=Σ Euit . Dit berekenen doe je door een energiebeschouwing te maken van welke
energieën aanwezig zijn. Welke energieën zijn er allemaal: kinetische energie, zwaarte-
energie, veer-energie, gravitatie-energie en warmte.
Je hebt veerenergie als de veer ingedrukt is. Je hebt ook veerenergie als de veer uitgerekt is,
de toename van de veerenergie is dan gelijk aan de arbeid die de spierkracht heeft verricht.
1 2
Eveer = ∙C ∙ u .
2
De gravitatiekracht verricht een negatieve arbeid. Hoe groter de afstand r, hoe groter de
m∙ M
gravitatie-energie. E g=−G∙ . De snelheid die je nodig hebt om aan de aarde te
r
kunnen ontsnappen heet de ontsnappingsnelheid. Die bereken je met een energiebalans
