Arbeid en energie
advertisement
Arbeid en energie Hoofdstuk 6 Korte herhaling Als op voorwerp een kracht werkt, en voorwerp ondergaat verplaatsing, dan levert kracht arbeid op voorwerp. Formule : W = FDs Bovenstaande is alleen geldig voor : Constante kracht Kracht heeft zelfde zin en richting als verplaatsing... Kracht niet evenwijdig met verplaatsing Alleen component evenwijdig met verplaatsing levert arbeid. W positief : kracht levert arbeid op voorwerp. W negatief : kracht ontrekt arbeid op voorwerp. Kracht loodrecht op verplaatsing : geen arbeid. W F cos Dx Waar lees je arbeid af in grafiek ? Arbeid verricht door niet-constante kracht W Fm,i Dxi i Arbeid verricht door niet constante kracht. De arbeid verricht door een nietconstante kracht is het oppervlak onder het F,x diagram. xi W F ( x)dx x0 Toepassing: arbeid verricht door veer Energie Energie van een voorwerp = mogelijkheid van dat voorwerp om arbeid te leveren op een ander voorwerp. Kinetische energie : energie die voortkomt uit bewegingstoestand. Potentiële energie : energie die voortkomt uit positie. Kinetische energie Arbeid geleverd door resulterende kracht op voorwerp is verschil in kinetische energie. 1 2 1 2 W mvB mvA 2 2 Potentiële energie Een voorwerp kan potentiële energie bezitten als er een conservatieve kracht inwerkt op het voorwerp. Een kracht is conservatief als de arbeid verricht door die kracht onafhankelijk is van de gevolgde weg, enkel van begin en eindpunt. Zwaartekracht is een conservatieve kracht Definitie potentiële energie De potentiële energie van een voorwerp, waarop conservatieve krachten inwerken, in positie P ten opzichte van een referentiepunt O, is de arbeid die geleverd wordt door de conservatieve krachten als het voorwerp verplaatst wordt van P naar O. In O is de potentiële energie 0 J. Potentiële energie is relatief. Arbeid door conservatieve krachten langs gesloten circuit is 0 J. Arbeid en potentiële energie Het verschil in potentiële energie is de arbeid verricht door de conservatieve krachten. WConservatief E p , A E p , B Behoud van energie (1) Als er ENKEL conservatieve krachten inwerken op voorwerp geldt er : Ek , A E p , A Ek , B E p ,. B Etotaal, A Etotaal, B Behoud van energie (2) Werken er zowel conservatieve als nietconservatieve krachten in op voorwerp, dan geldt er : Ek , A E p , A Ek , B E p ,. B WNC Etotaal, A Etotaal, B WNC
