Tijdens het gooien (met de bal nog vast)…

Tijdens het gooien (met de bal nog vast)…
A.
B.
C.
D.
E.
verricht de zwaartekracht .……………….. arbeid;
verricht de gooier .……………….. arbeid;
verricht de wrijvingskracht .……………….. arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal .……………….. , .………………...………………..
W  Wz  Wgooier  Wwr   12 mv2
…
…
…
…
Tijdens het stijgen tot het hoogste punt …
F.
G.
H.
I.
J.
verricht de zwaartekracht …………………… arbeid;
verricht de gooier …………………… arbeid;
verricht de wrijvingskracht …………………… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …………………… ,
…………………………………………
W  Wz  Wgooier  Wwr   12 mv2
…
…
…
…
Tijdens het vallen tot de grond bereikt is …
K.
L.
M.
N.
verricht de zwaartekracht …………………… arbeid;
verricht de wrijvingskracht …………………… arbeid;
is de netto arbeid op de bal …………………… ,
…………………………………………
W  Wz  Wwr   12 mv2
…
…
…
Tijdens het indeuken van de bal (perfecte stuiter)…
O.
P.
Q.
R.
verricht de zwaartekracht …………………… arbeid;
verricht de bodem …………………… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …………………… ,
…………………………………………
W  Wz  Wbodem   12 mv2
…
…
…
Tijdens het uitdeuken van de bal (perfecte stuiter)…
S.
T.
U.
V.
verricht de zwaartekracht …………………… arbeid;
verricht de bodem …………………… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …………………… ,
…………………………………………
W  Wz  Wbodem   12 mv2
…
…
…
Tijdens het gooien (met de bal nog vast)…
A.
B.
C.
D.
E.
verricht de zwaartekracht negatieve arbeid;
verricht de gooier positieve arbeid;
verricht de wrijvingskracht negatieve arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal positief, omdat de snelheid van de bal
toeneemt.
W  Wz  Wgooier  Wwr   12 mv2
–
+
–
+
Tijdens het stijgen tot het hoogste punt …
F.
G.
H.
I.
J.
verricht de zwaartekracht …negatieve… arbeid;
verricht de gooier …geen… arbeid;
verricht de wrijvingskracht …negatieve… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …negatief, want de snelheid neemt af…
W  Wz  Wgooier  Wwr   12 mv2
–
0
–
–
Tijdens het vallen tot de grond bereikt is …
K.
L.
M.
N.
verricht de zwaartekracht …positieve… arbeid;
verricht de wrijvingskracht …negatieve… arbeid;
is de netto arbeid op de bal …positief, want de snelheid neemt toe…
W  Wz  Wwr   12 mv2
…
…
…
Tijdens het indeuken van de bal (perfecte stuiter)…
O.
P.
Q.
R.
verricht de zwaartekracht …positieve… arbeid;
verricht de bodem …negatieve… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …negatief, want de snelheid neemt af…
W  Wz  Wbodem   12 mv2
+
–
–
Tijdens het uitdeuken van de bal (perfecte stuiter)…
S.
T.
U.
V.
Opgave 1
verricht de zwaartekracht …negatieve… arbeid;
verricht de bodem …positieve… arbeid op de bal;
is de netto arbeid op de bal …positief, want de snelheid neemt toe…
W  Wz  Wbodem   12 mv2
…
…
…
Opgave 1 Verticale worp
• a
Een bal van 50 gram wordt omhoog gegooid. Direct na het loslaten (t = t0) is de snelheid 20 m/s.
Even later (t = t1) komt de bal op dezelfde hoogte voorbij met een snelheid van 18 m/s.
Bereken de gemiddelde wrijvingsarbeid op de bal tussen tijdstippen t0 en t1 .
• b
Neem aan dat op weg naar boven evenveel energie verloren gaat als op weg naar beneden.
Bereken de bereikte hoogte.
• c
Beschouw de wrijvingswarmte als verlies. Bereken het rendement van de worp.
• d
Bereken de (over de afgelegde weg) gemiddelde wrijvingskracht tussen tijdstippen t0 en t1 .
Opgave 1
• a
De zwaartekracht verricht netto geen arbeid (naar boven negatief, naar beneden positief), dus blijft over:
Wwr   12 mv2  12 0,050  202  12 0,050 182  10  8,1  1,9 J
• b
Energiebalans: de zwaarte-energie boven is de kinetische energie beneden minus de wrijvingswarmte:
Ez  mgh  Ek ,t 0  12 Wwr  10  12 1,9  9, 05 J
h
9, 05
 18, 45 m = 18 m (zonder wrijving: 20,39 m)
0, 05  9,81
• c

Wnut
8,1
100% 
100%  81%
Win
10
• d
Wwr  Fwr , gem  (afgelegde weg)  Fwr , gem 
1,9
 0,05149 N = 0,051 N
2 18, 45
• e