rekensommen energieoverdracht.

energieoverdracht rekensommen
proefwerk 4 energie
Neem voor je:
  • Schrift
  • Pen
  • Rekenmachine
thuis en op school
hetzelfde werk
1 / 29
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo tLeerjaar 3

This lesson contains 29 slides, with text slides.

time-iconLesson duration is: 30 min

Items in this lesson

energieoverdracht rekensommen
proefwerk 4 energie
Neem voor je:
  • Schrift
  • Pen
  • Rekenmachine
thuis en op school
hetzelfde werk

Slide 1 - Slide

Voorkennis
percentage (procentsom)
Het rendement geeft aan hoeveel procent er van de totale energie nuttig wordt gebruikt.

η=geheeldeel.100
Maak aantekeningen
Noteer de formules die je nodig gaat hebben

Slide 2 - Slide

Voorkennis
Zwaarte-energie (potentiële energie)
De energie die wordt bepaald door de hoogte waarop een voorwerp is.
                                            (g op aarde is 10 N/kg)
Bewegingsenergie (kinetische energie)
De energie wordt (kwadratisch) bepaald door de snelheid waarmee een voorwerp beweegt.

Arbeid (W)
De energie wordt bepaald door een kracht die op het voorwerp werkt.

E(zwaarte)=mgh
E(beweging)=21mv2
W=Fs
Maak aantekeningen
Noteer de formules die je nodig gaat hebben

Slide 3 - Slide

Voorkennis

Volledige berekening maken:
4 stappen in een tabel.



Formules
E(zwaarte)=m.g.h
E(beweging)=21mv2
W=F.s
Maak aantekeningen
Noteer de formules die je nodig gaat hebben
formule
vraag
gegevens in juiste eenheid
som
natuurkundige antwoordzin
m=g.hE(zwaarte)
h=m.gE(zwaarte)
m=0,5.v2E(beweging)
v=0,5.mE(beweging)
F=sW

Slide 4 - Slide

Doelen
  • berekenen van de verschillende energiesoorten
  • tweetrapsberekening maken om de snelheid, de kracht of de hoogte uit te rekenen.

Slide 5 - Slide

Tweetrapsberekening
Gebruik een formule om de energie uit te rekenen.

Gebruik je antwoord in een andere formule om daarmee de snelheid, de kracht of de hoogte uit te rekenen. (denk steeds goed na over de verschillende formules die je zou kunnen gebruiken)

Slide 6 - Slide

De parachute springer
Een parachutist springt uit een vliegtuig. De parachutist heeft een massa van 80 kg. De parachute heeft een massa van 45 kg.

De parachutist springt uit het vliegtuig als deze een hoogte heeft van 2 km en hij trekt zijn parachute open op een hoogte van 1 km.

Bereken de snelheid van de parachutist als hij een hoogte heeft bereikt van 1 km.

  • De hoogte moet in meters!
  • Bereken eerst met je gegevens de zwaarte energie
  • De zwaarte energie = bewegingsenergie
  • Bereken dan de snelheid met de bewegingsenergie

Slide 7 - Slide

.

stap 1 
  • noteer de vraag en de gegevens in de tabel
  • bepaal welke formule je kunt gebruiken om iets uit te rekenen
  • ga dat uitrekenen

Een parachutist springt uit een vliegtuig. De parachutist heeft een massa van 80 kg. De parachute heeft een massa van 45 kg.


De parachutist springt uit het vliegtuig als deze een hoogte heeft van 2 km en hij trekt zijn parachute open op een hoogte van 1 km.

Bereken de snelheid van de parachutist als hij een hoogte heeft bereikt van 1 km.

De parachute springer
Vraag: v = ?
Gegevens:
m = 80 kg + 45 kg = 125 kg
h = 2000 m - 1000 m = 1000 m (springhoogte)
g (aarde) = 10 N/kg
(je kunt hiermee de zwaarte energie berekenen.)
E = 1 250 000 J
E(zwaarte)=m.g.h
E(zwaarte)=125101000

Slide 8 - Slide

.

stap 2 
  • noteer de vraag + nieuwe gegevens
  • bepaal welke formule je nodig hebt om de vraag uit te rekenen
  • ga dat uitrekenen

Een parachutist springt uit een vliegtuig. De parachutist heeft een massa van 80 kg. De parachute heeft een massa van 45 kg.


De parachutist springt uit het vliegtuig als deze een hoogte heeft van 2 km en hij trekt zijn parachute open op een hoogte van 1 km.

Bereken de snelheid van de parachutist als hij een hoogte heeft bereikt van 1 km.

De parachute springer
Vraag: v = ?
Gegevens:
m = 80 kg + 45 kg = 125 kg
E = 1 250 000 J
.



 



v = 141 m/s
v=0,5mE(beweging)
v=0,51251250000
v=62,51250000
v=20000

Slide 9 - Slide

De parachute springer
Natuurlijk bereikt de parachutespringer deze snelheid niet in het echt. Hij wordt tegengehouden door de luchtweerstand (en dat is een kracht).
Hoe noemen we de energie die de parachutist kwijt raakt door de luchtweerstand?

Slide 10 - Slide

De parachute springer
Natuurlijk bereikt de parachutespringer deze snelheid niet in het echt. Hij wordt tegengehouden door de luchtweerstand (en dat is een kracht).
Hoe noemen we de energie die de parachutist kwijt raakt door de luchtweerstand?

De luchtweerstand is een kracht, de energie soort die bij een kracht hoort noemen we de Arbeid.

Slide 11 - Slide

De parachute springer
De snelheid die door de parachutist wordt gehaald is nog altijd een snelheid van 396 km/h.
Bereken hoe groot de luchtweerstand is die de parachutist ondervindt.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 12 - Slide

.

stap 1 
  • noteer de vraag en de gegevens in de tabel
  • bepaal welke formule je kunt gebruiken om iets uit te rekenen
  • ga dat uitrekenen

Een parachutist springt uit een vliegtuig. De parachutist heeft een massa van 80 kg. De parachute heeft een massa van 45 kg.


De parachutist springt uit het vliegtuig als deze een hoogte heeft van 2 km en hij trekt zijn parachute open op een hoogte van 1 km.

De snelheid die door de parachutist wordt gehaald is nog altijd een snelheid van 396 km/h.

Bereken hoe groot de luchtweerstand is die de parachutist ondervindt.

De parachute springer
Vraag: F = ?
Gegevens:
m = 80 kg + 45 kg = 125 kg
s = 2000 m - 1000 m = 1000 m (springhoogte)
v = 396 km/h (:3,6) = 110 m/s
v2 = 12100
E(zwaarte) = 1 250 000 J
E = 756 250 J
W = E (2000) - E (1000) 
W = 1 250 000 - 756 250
W = 493 750 J
E(beweging)=21mv2
E(beweging)=2112512100

Slide 13 - Slide

.

stap 2 
  • noteer de vraag en de gegevens in de tabel
  • bepaal welke formule die je nodig hebt om de vraag uit te rekenen
  • ga dat uitrekenen

Een parachutist springt uit een vliegtuig. De parachutist heeft een massa van 80 kg. De parachute heeft een massa van 45 kg.


De parachutist springt uit het vliegtuig als deze een hoogte heeft van 2 km en hij trekt zijn parachute open op een hoogte van 1 km.

De snelheid die door de parachutist wordt gehaald is nog altijd een snelheid van 396 km/h.

Bereken hoe groot de luchtweerstand is die de parachutist ondervindt.

De parachute springer
W= F . s

==> 
Vraag: F = ?
Gegevens:
m = 80 kg + 45 kg = 125 kg
s = 2000 m - 1000 m = 1000 m (springhoogte)
v = 396 km/h (:3,6) = 110 m/s
v2 = 12100
W = 493 750 J
F = 493,75 N
F=sW
F=1000493750

Slide 14 - Slide

De parachute springer
Wat is het rendement van de zwaarte energie om snelheid te maken?

Hoeveel procent van de zwaarte energie wordt omgezet in bewegingsenergie?

Slide 15 - Slide

Parachutist
  • Noteer de zwaarte energie op het hoogste punt. Dit is het geheel
  • Noteer de bewegingsenergie met de snelheid op 1000 m. Dit is het deel
  • Bereken het rendement

Vraag: n = ?
Gegevens:
E(zwaarte) = 1 250 000 J
E(beweging) = 756 250 J
n = 60,5 %
η=geheeldeel.100
η=1250000756250.100

Slide 16 - Slide

Newton cradle
De Newton Cradle is een "speelgoedje" waarbij een kogel tegen vier andere kogels aan vliegt en daardoor aan de andere kant een kogel weer wordt weggeschoten.

De kogel heeft op het hoogste punt een hoogte van 7,2 cm en op het laagste punt een hoogte van 2,7 cm.

Bepaal het hoogteverschil.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 17 - Slide

Newton cradle
Het kogeltje heeft een massa van 35 gram.

Bepaal de massa in kilogram.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 18 - Slide

Newton cradle
Hoogteverschil is 7,2 - 2,7 = 4,5 cm
Hoogteverschil moet in meters
4,5 cm => 0,45 dm => 0,045 m


Het kogeltje heeft een massa van 35 gram.

Bepaal de massa in kilogram.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 19 - Slide

Newton cradle
35 gram => 3,5 dag => 0,35 hg => 0,035 kg


Bereken de zwaarte energie
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 20 - Slide

Newton cradle
Bereken de zwaarte energie

vraag: E(z) = ? J
gegevens:
m =  0,035 kg
g = 10 N/kg (aarde)
h = 0,045 m
E(z) = 0,035 x 10 x 0,045
E (z) = 0,01575 J
E(zwaarte)=m.g.h

Slide 21 - Slide

Newton cradle
Je hebt de zwaarte energie berekend.

Bepaal de bewegingsenergie op het laagste punt.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 22 - Slide

Newton cradle
De bewegingsenergie is gelijk aan de zwaarte-energie dus is ook 0,01575 J

Bereken de snelheid waarmee het kogeltje beweegt op het laagste punt.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 23 - Slide

Newton cradle
Bereken de snelheid waarmee het kogeltje beweegt op het laagste punt.
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)
vraag = v = ? m/s
gegevens:
E(b) = 0,01575 J
m = 0,035 kg
v = 0,95 m/s
v=0,5mE(beweging)
v=0,50,0350,01575

Slide 24 - Slide

Newton cradle
Bepaal de snelheid van het kogeltje op het hoogste punt.
(denk logisch na)
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 25 - Slide

Newton cradle
Op het hoogste punt staat het kogeltje even stil.

Het kogeltje deukt 0,1 mm in als hij het volgende kogeltje raakt.

Hoeveel meter is 0,1 mm
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 26 - Slide

Newton cradle
0,1 mm => 0,01 cm => 0,01 dm => 0,001 m 

Bepaal de arbeid waarmee de kogeltjes tegen elkaar stoten
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 27 - Slide

Newton cradle
De arbeid is gelijk aan de zwaarte energie dus ook 0,01575 J

Bereken de kracht waarmee de kogels tegen elkaar komen
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 28 - Slide

Newton cradle
Leg uit:
Waarom blijft dit systeem niet eeuwig doorgaan?
  • Bereken eerst de bewegingsenergie met deze snelheid.
  • Trek de bewegingsenergie af van de zwaarte energie uit de vorige vraag je krijgt dan de Arbeid
  • bereken met die arbeid de luchtweerstand (de afgelegde weg is weer de 1000 meter die je aflegt tijdens de vrije val)

Slide 29 - Slide