Arbeid en energie

• Constante kracht evenwijdig met de verplaatsing

  Positieve arbeid: W = + F . |∆x|

  Negatieve arbeid: W = - F . |∆x|
• Constante kracht niet evenwijdig met de verplaatsing


  Arbeid W is de oppervlakte onder de F(x)-rechte voor het interval [xA, xB]
• Conservatieve kracht ↔ niet-conservatieve kracht
• Niet-constante kracht en verplaatsing hebben dezelfde richting

  Totale arbeid in het interval [xA, xB] is bij benadering de som van de arbeid in kleinere Δx-intervallen
• Stappenplan bij het berekenen van de arbeid

  Op welk systeem wordt er arbeid verricht?

  2. Teken de krachten op het systeem

  3. Door welke kracht wordt er arbeid verricht?

  4. Bepaal evt. deze kracht met behulp van de wetten van Newton

  5. Is deze kracht constant of niet?

  6. Gebruik de correcte formule om de arbeid te berekenen.
• Kinetische energie


  De energie die een systeem bezit door zijn snelheid
• Arbeid-energietheorema 1


  Positieve arbeid: Ek,B > Ek,A ⇒ vx neemt toe

  Negatieve arbeid: Ek,B < Ek,A ⇒ vx neemt af
• Bewijs Arbeid-energietheorema 1 (kinetische energie)
• Elastische potentiële energie


  De door een veer geleverde arbeid is gelijk aan het verschil in elastische potentiële energie van de veer in het beginpunt met deze in het eindpunt
• Gravitationele potentiële energie


  De door zwaartekracht geleverde arbeid op een voorwerp is gelijk aan het verschil in gravitationele potentiële energie van het voorwerp in het beginpunt met deze in het eindpunt
• Berekening van de arbeid door de zwaartekracht geleverd bij een vrije val

  Zwaartekracht levert arbeid op het lichaam tijdens een vrije val, Fz is tegengesteld aan referentie as
• Behoud van mechanische energie van een systeem

  Emech = Ekin + Epot

  Wnc = ∆Emech
• Wet van behoud van mechanische energie
• Wet van behoud van energie (algemeen)
• Oefeningen


  • Arbeid: 2, 5, 7, 9, 11

  Energie-arbeid: 15, 19, 21

  Extra: 1, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 21, 23, 24, 25