Les 36.2 - 8.2 Arbeid en kinetische energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

§8.2 Arbeid en kinetische energie

Lesplanning:

1. Voorkennis arbeid
2. Uitleg kinetische energie
3. Starten opgaven §8.2
   
4. Afsluiting

Lesdoel

Aan het einde van de les kan je uitleggen of en hoe de kinetische energie van een voorwerp verandert door de totale verrichte arbeid.

Voorkennis

Deze jongens schieten een bal
omhoog vanaf de grond.

De bal weegt 530 g en komt
23 m hoog.

Welke krachten leveren arbeid? 
Positieve of negatieve arbeid?

Malik rijdt 20 km in een auto met een constante snelheid van 80 km/h. De motor levert daarbij een kracht van 400 N. Op de auto werken ook wrijvingskrachten.

Bereken de arbeid die de motorkracht verricht.

1. W​motor​​=3,2⋅10​7​​J
2. W​motor​​=8,0⋅10​6​​J
3. W​motor​​=9,0⋅10​6​​J
4. W​motor​​=8,0⋅10​3​​J

Malik rijdt 20 km in een auto met een constante snelheid van 80 km/h. De motor levert daarbij een kracht van 400 N. Op de auto werken ook wrijvingskrachten.

Bereken de wrijvingsarbeid.

1. W​motor​​=−3,2⋅10​7​​J
2. W​motor​​=−8,0⋅10​6​​J
3. W​motor​​=−9,0⋅10​6​​J
4. W​motor​​=0J

Malik versnelt met zijn auto eenparig van 80 km/h tot 120 km/h in 30 s. De massa van de auto met Malik is 840 kg.

Bereken de resulterende kracht op de auto.

1. F​res​​=3,1⋅10​2​​N
2. F​res​​=4,1⋅10​2​​N
3. F​res​​=1,1⋅10​3​​N
4. F​res​​=2,8⋅10​4​​N

Herhaling kracht en beweging

Malik versnelt met zijn auto eenparig van 80 km/h tot 120 km/h in 30 s. De massa van de auto met Malik is 840 kg.

Welke formules heb je nodig om de resulterende kracht op de auto te berekenen?

Kinetische energie

• Wat is bewegingsenergie?
• Hoe kan je de bewegingsenergie vergroten? 
• Heeft een boot met maar 1 persoon en gelijke snelheid evenveel bewegingsenergie?

Energie vergroten door arbeid te leveren

Kinetische energie

E​k​​=​2​​1​​m⋅v​2​​

Ek    kinetische energie in J

m     massa in kg

v       snelheid in m/s

W​tot​​=ΔE​k​​

bij bungeejumpen

In het eerste deel van de val is er nog geen veerkracht. Pas vanaf 20 m begint het elastiek uit te rekken. Op dat moment heeft de springster (60 kg) een snelheid van 65 km/h. 

1. Welke krachten leveren arbeid in het eerste deel van de val?
2. Bereken de gemiddelde weerstandskracht die op de springster in de eerste 20 m heeft gewerkt.

W​tot​​=ΔE​k​​

bij bungeejumpen

m = 60 kg
s = 20 m     v = 65 km/h 
Na 25 m heeft de springster een snelheid van 70 km/h.

3.   Het elastiek rekt uit, en toch versnelt de
       springster. Hoe kan dat?

W​tot​​=ΔE​k​​

Aan de slag

Starten met:

§8.2 opgave (9), 10, 11, (12), 13, (14), 15 en *16

Tot 3 minuten voor het einde van de les.

Tip: gegevens noteren!

Lesdoel

Aan het einde van de les kan je uitleggen of en hoe de kinetische energie van een voorwerp verandert door de totale verrichte arbeid.