- Scholieren.com

Hoofdstuk 5 – Arbeid
Paragraaf 1 – Arbeid verrichten
- Trekkracht: kracht waarmee aan een voorwerp getrokken word.
- Tegenwerkende kracht: krachten die tegenwerken, zoals bijvoorbeeld: wrijvingskracht
van de lucht of rolwrijving van de wielen van een voertuig.
- Arbeid: de hoeveelheid inspanning die geleverd wordt om een voorwerp over een
bepaalde afstand te verplaatsen.
- De grootte van de verrichte arbeid kun je berekenen met de formule:
Arbeid = kracht X afstand
W=FXS
F = kracht in Newton (N)
S = afstand in meter (m)
- Als je de kracht invult in newton (N) en de afstand in meters (m), vind je de arbeid in
newton-meter (Nm). Deze eenheid is gelijk aan de eenheid van energie: de joule. Er
geldt: 1 Nm = 1 J.
> Tegenwerkende kracht kun je kleiner maken door:
- Door een voorwerp te stroomlijnen kun je de luchtweerstand verminderen.
- Door op harde banden (of wielen) over een harde en vlakke ondergrond te rijden,
verminder je de rolweerstand. Rolweerstand ontstaat namelijk door de vervorming van
het wegdek en/of de banden.
- Door oppervlakken te smeren die langs elkaar wrijven, kun je de wrijvingskrachten
kleiner maken.
- Van kN naar N = X 1000
- Van kg naar newton = X 10
- 1 kW is 1000 W
Paragraaf 2 – Hefwerktuigen
- Om een voorwerp omhoog te hijsen kun je gebruik maken van een katrol.
- Vaste katrol kan zelf niet bewegen.
- Een vaste katrol zorgt er niet voor dat je minder kracht nodig hebt. Het is echte wel
makkelijker om met je hele gewicht aan een touw te gaan hangen, dan om een voorwerp
op te moeten tillen.
- Als je gebruik maakt van meerdere katrollen kan je het volgende zeggen:
> De verkleining in kracht is gelijk aan de vergroting in afstand.
- Als je meerdere katrollen achter elkaar hangt, je minder kracht nodig hebt, maar je
moet wel 2x zoveel afstand leggen.
- Hefboom: wordt gebruikt om de kracht die nodig is, om een voorwerp op te tillen of te
verplaatsen, kleiner te maken.
- Evenwichtsregel: kracht x arm (linksom) = kracht x arm (rechtsom).
- Als de arm links 2x zo groot is, is de kracht 2x zo klein.
- Hoe groter je de arm maakt, hoe kleiner de kracht is die je nodig hebt.
- Naast een hefboom kun je ook gebruik maken van een helling. Hoe kleiner de
hellinghoek, hoe kleiner de kracht die je nodig hebt, maar hoe groter de afstand die je
moet afleggen.
> Kortom: de ARBEID blijft altijd gelijk.
Paragraaf 3 – Vermogen en rendement
- Opgenomen vermogen: de hoeveelheid elektrische energie die per seconde opgenomen
word.
> P’op = U X I
> P’op = opgenomen in vermogen in Watt (W)
> U = spanning in Volt (V)
> I = stroomsterkte in Ampere (A)
- Nuttig vermogen: de hoeveelheid arbeid die de motor per seconde verricht.
> P’nut = W : T
> P’nut = nuttig vermogen in Watt (W)
> W = arbeid in Newton-meter (Nm)
> T = tijd in seconde (S)
- Het rendement kun je berekenen met de volgende formule:
> N = P’nut : P’op x 100%
Paragraaf 4 – Verbrandingsmotoren
- In een verbrandingsmotor wordt brandstof verbrand. Het heeft dus chemische energie
nodig om arbeid te kunnen verrichten.
- Werking benzinemotor:
1. Aanzuigslag > de zuiger gaat naar beneden en zuigt via de inlaatklep een mengsel van
lucht en benzinedamp de cilinder in.
2. Compressieslag > de zuiger gaat omhoog het mengsel van lucht en benzinedamp
wordt sterk samengeperst.
3. Arbeidsslag > een elektrische vonk van de bougie ontsteekt het explosieve mengsel
van benzinedamp en lucht. De benzine verdampt snel en de temperatuur in de cilinder
wordt opeens veel hoger.
4. Uitlaatslag > de zuiger beweegt omhoog en drukt de verbrandingsgassen via de
uitlaatklep de cilinder uit.
- Naast dat er nuttige arbeid wordt gevormd, vormt zich ook afvalwarmte.
- Afvalwarmte: de warmte die met de hete gassen naar buiten verdwijnt.
- Een benzinemotor benut dus maar een deel van de chemische energie in de brandstof.
De rest gaat verloren als afvalwarmte.