Hoofdstuk 8, paragraaf 1. Voorwerpen die bewegen hebben

Hoofdstuk 8, paragraaf 1.
Voorwerpen die bewegen hebben bewegingsenergie (kinetische energie).
- Dat is de energie die nodig is om het voorwerp snelheid te geven.
- De energie die vrijkomt als een voorwerp wordt afgeremd.
Massa × 2 = bewegingsenergie × 2 (gelijke snelheid)
Snelheid × 2 = bewegingsenergie × 4
Bewegingsenergie = Ek = ½ m × v2 (in joule)
Zwaarte energie is de energie die nodig is om ‘iets’ omhoog te krijgen.
Zwaarte energie = Ez =Fz × h = m × g × h (in joule) (h is gemeten vanaf afgesproken nul niveau)
Zwaarte energie – bewegingsenergie – veerenergie – bewegingsenergie – zwaarte energie
Energie omgezet in warmte en er is weerstand, dus je verliest langzaam hoogte en snelheid.
Ideaal: Ek + Ez (boven) + Ek + Ez (onderweg) + Ek + Ez (beneden)  dit is niet reëel!
Veerenergie is de energie die ontstaat door de veerkracht.
Magnetische energie is de energie die ontstaat door magnetische krachten.
Zwaarte energie bestaat alleen dankzij de zwaartekracht.
Potentiële energie is de verzamelnaam voor energiesoorten die met krachten te maken hebben.
Hoofdstuk 8, paragraaf 2.
Arbeid is het omzetten van energie door middel van een kracht. Er wordt pas arbeid verricht als het
voorwerp ook verplaatst. Hoeveelheid arbeid = hoeveelheid omgezette energie.
Arbeid is recht evenredig met kracht én verplaatsing.
Arbeid = kracht × verplaatsing = W = F × s (newton × meter = joule)
Bij meer snelheid is de arbeid (van de motor) gelijk aan de bewegingsenergie die erbij komt.
Remkracht is negatieve arbeid omdat de bewegingsenergie afneemt. W = -F × s.
Positieve arbeid = toename van bewegingsenergie.
Negatieve arbeid = afname van bewegingsenergie.
Als er meer dan één kracht op een verwerp werkt, un je de arbeid van de verschillende krachten
gewoon optellen, als je maar het teken (de min -) let.
Netto arbeid = verandering van bewegingsenergie.
Met tandwielen, katrollen of hefbomen kun je de kracht kleiner maken, maar dan maak je de afstand
wel groter (zie hoofdstuk 7.5). De arbeid blijft dan gelijk, het kost dus evenveel energie.
Gulden regel: wat je wint aan kracht, verlies je aan afstand.
Hoofdstuk 8, paragraaf 3.
Je kunt kracht (F) opsplitsen in F1 in de richting van de beweging, en F2 loodrecht op de beweging.
F1 = verandering van de grootte van de snelheid
F2 = verandering van de richting  verricht dus geen arbeid (want staat er loodrecht op)
Arbeid = kracht in de bewegingsrichting × verplaatsing
Als de zwaartekracht niet in de richting is van de verplaatsing, moet je hem ook ontbinden
F1 = loodrecht op de helling
F2 = met de richting van verplaatsing mee, verricht arbeid
Arbeid = kracht × verplaatsing in de richting van de kracht
Als trappers horizontaal staan is de kracht het grootst, als ze verticaal staan is de kracht vrijwel nul.
W = Fgem × s
Arbeid = oppervlakte onder (F,s)-grafiek
Om een veer twee keer zo ver uit te rekken is twee keer zoveel kracht nodig. Kracht is recht
evenredig met uitrekking. Voor zo’n (stalen) veer geldt de wet van Hooke.
Het hellingsgetal in zo’n grafiek is de veerconstante C.
C=F/u
Fgem × s = (½ C × u) × u = ½ C × u2
Ev = ½ C × u2
Hoofdstuk 8, paragraaf 4.
Constante snelheid = constante bewegingsenergie.
Bij versnelling neemt de bewegingsenergie toe, dit kost energie. Als je remt komt deze energie weer
vrij. Maar omdat er vaak door extra weerstandskrachten geremd word, wordt de energie omgezet in
nutteloze warmte, dit kan verholpen worden door de energie van het afremmen op te slaan.
Vermogen is het aantal Kj dat een motor per seconde kan verrichten. Hoe snel iets kan optrekken
hangt af van de massa, de maximumsnelheid hang af van de weerstandskrachten.
Motorkracht = totale weerstandskracht (bij constante snelheid)
Vermogen = kracht × snelheid  P = F × v (constante snelheid, dan F = Fw)
Het rendement (η) = het gedeelte van de toegevoegde energie die nuttig gebruikt wordt
Benzinemotor heeft een rendement van 35%, elektromoter is hoger, alleen de elektrische energie
waarmee de accu wordt opgeladen heeft meestal een laag rendement.
Er zijn veel soorten weerstand (schuif-, rol-, lucht-, vloeistof- en golfweerstand).
- Rolweerstand en schuifweerstand hangen niet van de snelheid af, maar wel van de oppervlakken
die op elkaar worden gedrukt. Rolweerstand is kleiner dan schuifweerstand.
- Lucht-, vloeistof- en golfweerstand hangen sterk af van de snelheid en de vorm. Bij lage snelheid
zijn ze vrijwel nul, maar bij toename van de snelheid worden ze snel groter.
Dit is geen samenvatting, maar dit is alles wat je moet leren onder elkaar gezet.
Hopelijk is het handig, en succes met leren!