studiewijzer klas 4 mechanica week 10

studiewijzer
leerjaar
klas
periode
stof
10
: natuurkunde
: 2009/2010
:4 -- Van Buchem
: wk 10 – 17
: vwo 4 A H4 & H5
4
Wo 10 mrt
1.
4.1 De eerste (en alvast de tweede) wet van Newton
Do 11 mrt
2.
Over kracht en beweging: misconcepten
11
Wo 17 mrt
3.
4.2 Wrijving en weerstand bij bewegen
19 21 22
12
Wo 24 mrt
4.
4.3 Kracht en versnelling: de tweede wet van Newton
27 29 30 32
13
Wo 31 mrt
5.
4.4 Actie en reactie: de derde wet van Newton
37 38 41
Do 1apr
6.
4.5 De wetten van Newton toepassen
44 45 46 47
Wo 7 apr
7.
5.1 Arbeid
23467
Do 8 apr
8.
5.2 Energievormen
9 11 12
Wo 14 apr
9.
Oefenproefwerk H3
Do 15 apr
10.
practicum karretje op helling, practicum luchtweerstand
START BLOK 4
16
Wo 21 apr
11.
practicum uitwerken op computer in Excel, (dossieropdracht 4)
Do 22 apr
12.
5.3 Arbeid en kinetische energie; wet behoud van energie
19 20 21 22
Wo 28 apr
13.
5.4 Wet van behoud van energie
25 26 28 29 30 32 34
Do 29 apr
14.
5.5 Vermogen en rendement
37 38 40 45
Wo 19 mei
15.
5.6 Toepassingen in het dagelijks leven
47 51 52 55
14
15
17
20
8 9 10 11 13
Samenvatting Arbeid en Energie
•
Arbeid W (work) verricht door een constante kracht F (force) op een
voorwerp bij verplaatsing s :
s
α
F
W = F ⋅ s = Fs cos α , met α = ∠( F , s ) , eenheid: joule = N⋅m =kg⋅ m2/s2
α = 0 ⇒ W = Fs

bijzondere gevallen: α = 180o ⇒ W = − Fs
α = 90 ⇒ W = 0

F
–
∑W = ∆ mv , oftewel: de
som van de arbeiden op een voorwerp is gelijk aan de toename van
kinetische energie van dat voorwerp.
+
•
Wet van Arbeid en Kinetische Energie:
•
Uit de formule volgt dat de oppervlakte onder een (F, s)-diagram de
verrichte arbeid is. Rechtsonder en linksboven: negatieve arbeid, dus afname kinetische energie.
•
Arbeid verricht door de zwaartekracht bij vallen over hoogte h: Wz = Fz ⋅ h = mgh . De kinetische energie
die hierbij vrijkomt, was opgeslagen in de vorm van zwaarte-energie, mgh, en is afkomstig van de
arbeid door iets of iemand verricht tegen de zwaartekracht in, bij het optillen. Er is geen vaststaand
nulpunt van zwaarte-energie, maar dat maakt niet uit, het gaat altijd om toe- en afnamen.
1
2
•
2
+
s
+
–
Het door iets of iemand geleverd vermogen is de hoeveelheid verrichte arbeid per seconde.
W ∆E
, in watt = joule/seconde , W=J/s.
P=
=
t
t
Als op een voorwerp een kracht F werkt en dit voorwerp een constante snelheid v in dezelfde richting
heeft, (Volgens Newton I werkt er dan ook nog een even grote tegengesteld kracht) dan is de verrichte
W F ⋅s
s
arbeid door die kracht: P =
=
= F = F ⋅ v , dus: P = F ⋅ v .
t
t
t
Pas op: de netto arbeid moet hier nul zijn, de andere krachten (bijvoorbeeld de wrijvingskracht) verrichten
samen evenveel arbeid, maar dan met een minteken.
Pnuttig
Wnuttig
η=
100% =
100%
Pin
Win
.
• Rendement:
1