Les 44.1 - Herhaling energie + trillingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Herhaling
PWW1

Lesplanning:

1. Vragenrondje
2. Klassikale herhaling energie
3. Zelfstandig voorbereiden PWW
4. Klassikale herhaling trillingen en golven
5. *Toetsopgave maken en testen
6. Afsluiting

Vragenrondje

Soorten energie

E<span style="vertical-align:sub">k</span>

E<span style="vertical-align:sub">z</span>

W

Ech

verbranding

hoogte

snelheid

kracht

De twee belangrijke regels:

Energie gaat nooit verloren:

De som van alle arbeid is gelijk aan het verschil in kinetische energie:

E​begin​​=E​eind​​

ΣW=ΔE​k​​

Oefenen met:

E​begin​​=E​eind​​

Hiernaast zien we het (v,t)-diagram van een remmende motorfiets. De motorfiets met passagier heeft een totale massa van 270 kg.

Bepaal met behulp van het diagram de warmte die is ontstaan tijdens het remmen.

=

E_k,begin

E_{z, begin}

W

E_veer

E_veer

Q

E_ch

E_k,eind

E_{z, eind}

Een kanonskogel met onbekende massa wordt onder een willekeurige hoek afgeschoten van de top van een kasteel op een hoogte van 30 m. De beginsnelheid van de kogel is 20 m/s. Bereken de snelheid waarmee de kogel tegen de grond komt. We verwaarlozen de wrijvingskracht.

=

+

E_k,begin

E_{z, begin}

W

E_veer

E_veer

Q

E_ch

E_k,eind

E_{z, eind}

Een auto met een massa van 1200 kg versnelt vanuit stilstand over een afstand van 50 meter. De totale kracht die de motor uitoefent bedraagt 3000 N en de wrijvingskrachten zijn gelijk aan 600 N. Bereken de eindsnelheid van de auto.

=

+

E_k,begin

E_{z, begin}

WFw

Wmotor

Q

E_ch

E_k,eind

E_{z, eind}

Een leerling met een massa van 48 kg laat zich wegschieten met een grote katapult. Hij neemt plaats op een zitje dat is verbonden aan twee elastische koorden met elk een veerconstante van 600 N/m. Dan wordt de leerling 3,0 meter naar beneden getrokken met behulp van een elektromotor. De elastieken rekken hierdoor 4,5 m uit. Bereken de arbeid die de elektromotor minimaal moet verrichten om de leerling op deze positie te krijgen.

=

+

E_k,begin

E_{z, begin}

WFw

Wmotor

Q

Eveer

E_k,eind

E_{z, eind}

Voorbeeldopgave 

Een auto met een massa van 1200 kg versnelt vanuit een beginsnelheid van 50 km/h over een afstand van 50 meter. De totale kracht die de motor uitoefent bedraagt 3000 N en de wrijvingskrachten zijn gelijk aan 600 N. Bereken de eindsnelheid van de auto met behulp van het arbeid-energietheorema.

ΣW=ΔE​k​​

Een atleet land na een sprong op een mat.
Hiernaast is de veerkracht van de mat tijdens het neerkomen
en terugveren weergegeven. Hoe bepaal je met behulp van
het diagram hoeveel energie van de atleet geabsorbeerd
is door de mat.

1. Aflezen
2. Oppervlakte
3. Raaklijn

Scooter

Een motor van een scooter levert een kracht van 300 N over 100 meter, weerstandskracht bedraagt 100 N. Massa scooter en berijder is 220 kg. Scooter vertrekt vanuit stilstand. 

a. Bereken de eindsnelheid.

b. Bereken de snelheid als het  het eindpunt
     van weg (verticaal) 5 m hoger ligt.

Klaar
Voorbereiden toets (zie tips in Teams).

• BeSmart
• Eindopgaven H7 en H8
• Examenopgaven

Trillingen

• Amplitude
• Trillingstijd
•  Frequentie

Massa-veersysteem

m = 100 g 

Bereken C

(u,t)- en (u,x)-diagram

• 7 minuten
  Bedenk een toetsvraag over van (u,t)-diagram naar (u,x)-diagram of andersom. 
• 7 minuten
  Een klasgenoot gaat jouw opgave maken
  
• 3 minuten
  Nabespreken

Voorbereiden PWW