4.3
Slide tekst
Vandaag: Paragraaf 4.3 Instructie + verwerking PO Remkracht
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Slide tekst
Vandaag: Paragraaf 4.3 Instructie + verwerking PO Remkracht
PO Remkracht
Opdracht en Rubric staan in Teams
Is alles duidelijk? Kijk goed naar de Rubric zodat je weet hoe je beoordeeld wordt.
Inleveren op vrijdag 5 juni
Slide titel
Titel onderzoek
Onderzoeksvraag
Theorie
Hypothese
Opstelling + Benodigdheden
Werkwijze
Resultaten + antwoorden op vragen
Conclusie
Leerdoelen
4.3.1 Je kunt verschillende manieren beschrijven om een voortstuwende kracht te produceren.
4.3.2 Je kunt uitleggen hoe de arbeid afhangt van de afstand en de voortstuwende kracht.
4.3.3 Je kunt berekeningen uitvoeren met de arbeid, de (voortstuwende) kracht en de afstand.
4.3.4 Je kunt het energiestroomdiagram van brandstof- en elektromotoren tekenen en toelichten.
4.3.5 Je kunt uitleggen dat de arbeid even groot is als de hoeveelheid nuttig gebruikte energie.
4.3.6 Je kunt het rendement van brandstofmotoren en elektromotoren berekenen.
Voorstuwende kracht
Een beweging op aarde blijft niet uit zichzelf altijd doorgaan, zoals in de ruimte. Er zijn altijd weerstandskrachten die de beweging tegenwerken. Daarom is er op aarde altijd een voortstuwende kracht nodig om in beweging te blijven.
Rendement
Herinneren we dit nog uit Hoofdstuk 3?
Arbeid
De nuttig gebruikte energie noemen we arbeid.
Hoeveel arbeid wordt verricht hangt (onder andere) af van:
De afstand die afgelegd wordt
De trekkracht die nodig is
Arbeid
In formulevorm:
W = F ∙ s
Hierin is:
• W de arbeid die de kracht heeft verricht, in newtonmeter (Nm);
• F de kracht op het bewegende voorwerp in newton (N);
• s de afstand die het voorwerp heeft afgelegd in meter (m).
Voorbeeld
Annelies en Willemijn gaan op vakantie. Ze hangen hun caravan achter de auto en rijden daarna naar de camping, 50 km verderop.
De auto oefent daarbij een trekkracht van 1,2 kN op de caravan uit.
Bereken de arbeid die op de caravan wordt verricht.
W = F ∙ s
Voorbeeld
gegevens
F = 1,2 kN = 1200 N
s = 50 km = 50000 m
gevraagd
W = ?
uitwerking
W = F ∙ s = 1200 × 50000 = 60 000 000 Nm (60 MJ)
1 Nm = 1 J (want arbeid is een proces waar energie wordt omgezet)
Joey rijdt met zijn skelter van huis naar school. Hierbij oefent hij een gemiddelde kracht uit op de trappers van 30 N. De afstand is 246 m. Hoeveel arbeid verricht Joey?
Bereken de arbeid die Joey hierbij verricht.
Tijdens de gymles klim je langs een touw omhoog. Het touw is 4,5 m lang. Je massa is 53,8 kg. Bereken de arbeid die je hierbij verricht.
Yannick verricht 2400 Nm aan arbeid als hij tijdens een verhuizing een doos 7,0 m verschuift. Bereken de gemiddelde kracht die Yannick op de doos uitoefent.
Rendement
Enut (de nuttig gebruikte energie) is hierbij gelijk aan de verrichte arbeid. Omrekenen is niet nodig, doordat 1 Nm arbeid overeenkomt met 1 J nuttig gebruikte energie.
Voorbeeld
Dimah gebruikt de opstelling hieronder om het rendement van een kleine elektromotor te bepalen.
De motor doet er 6,0 s over om het houtblok 1,8 m naar zich toe te trekken. Tijdens die 6,0 s geeft de spanningsmeter 1,5 V aan en de stroommeter 0,64 A. De trekkracht op het houtblok is 2,5 N.
Bereken het rendement van de motor.
Bedenk eerst: Welke gegevens hebben we
en welke formules kan ik gebruiken.
Voorbeeld
gegevens
U = 1,5 V
𝐼 = 0,64 A
t = 6,0 s
F = 2,5 N
s = 1,8 m
gevraagd
η = ?
Weten we Enut en Etot?
Hoe berekenen we Energie?
Voorbeeld
gegevens
U = 1,5 V
𝐼 = 0,64 A
t = 6,0 s
F = 2,5 N
s = 1,8 m
gevraagd
η = ?
Formules
Etot = P ∙ t
P = U ∙ I
Enut = W = F ∙ s
Berekenen
P = 1,5 ∙ 0,64
P = 0,96 W
Etot = 0,96 ∙ 6,0
Etot = 5,8 J
Enut = W = F ∙ s
Enut = 2,5 ∙ 1,8
Enut = 4,5 J
Berekenen
η = 78%
Slide tekst
Werken aan weektaak
