rekensommen energieoverdracht.

energieoverdracht rekensommen

proefwerk 4 energie

Neem voor je:

Schrift
Pen
Rekenmachine

thuis en op school

hetzelfde werk

1 / 29

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo tLeerjaar 3

In deze les zitten 29 slides, met tekstslides.

Lesduur is: 30 min

Onderdelen in deze les

energieoverdracht rekensommen

proefwerk 4 energie

Neem voor je:

Schrift
Pen
Rekenmachine

thuis en op school

hetzelfde werk

Slide 1 - Tekstslide

Voorkennis

percentage (procentsom)

Het rendement geeft aan hoeveel procent er van de totale energie nuttig wordt gebruikt.

η = \frac{​ d e e l ​ ​}{​ g e h e e l ​} . 100

Maak aantekeningen

Noteer de formules die je nodig gaat hebben

Slide 2 - Tekstslide

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^{​ (z w a a r t e) ​ ​} = m \cdot g \cdot h

E^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​} \cdot m \cdot v^{​ 2 ​ ​}

W = F \cdot s

Maak aantekeningen

Noteer de formules die je nodig gaat hebben

Slide 3 - Tekstslide

Voorkennis

Volledige berekening maken:

4 stappen in een tabel.

Formules

E^{​ (z w a a r t e) ​ ​} = m . g . h

E^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​} \cdot m \cdot v^{​ 2 ​ ​}

W = F . s

Maak aantekeningen

Noteer de formules die je nodig gaat hebben

formule

vraag

gegevens in juiste eenheid

som

natuurkundige antwoordzin

m = \frac{​ E ^{​ (z w a a r t e) ​ ​} ​ ​}{​ g . h ​}

h = \frac{​ E ^{​ (z w a a r t e) ​ ​} ​ ​}{​ m . g ​}

m = \frac{​ E ^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} ​ ​}{​ 0 , 5 . v ^{​ 2 ​ ​} ​}

v = \sqrt ​ ​ ​ ​ \frac{​ E ^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} ​ ​}{​ 0 , 5 . m ​}

F = \frac{​ W ​ ​}{​ s ​}

Slide 4 - Tekstslide

Doelen

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

Slide 5 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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^{​ (z w a a r t e) ​ ​} = m . g . h

E^{​ (z w a a r t e) ​ ​} = 125 \cdot 10 \cdot 1000

Slide 8 - Tekstslide

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 = \sqrt ​ \frac{​ E ^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} ​ ​}{​ 0 , 5 \cdot m ​} ​ ​ ​

v = \sqrt ​ \frac{​ 1 2 5 0 0 0 0 ​ ​}{​ 0 , 5 \cdot 1 2 5 ​} ​ ​ ​

v = \sqrt ​ \frac{​ 1 2 5 0 0 0 0 ​ ​}{​ 6 2 , 5 ​} ​ ​ ​

v = \sqrt ​ 20000 ​ ​ ​

Slide 9 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​} \cdot m \cdot v^{​ 2 ​ ​}

E^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​} \cdot 125 \cdot 12100

Slide 13 - Tekstslide

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 = \frac{​ W ​ ​}{​ s ​}

F = \frac{​ 4 9 3 7 5 0 ​ ​}{​ 1 0 0 0 ​}

Slide 14 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 = \frac{​ d e e l ​ ​}{​ g e h e e l ​} . 100

η = \frac{​ 7 5 6 2 5 0 ​ ​}{​ 1 2 5 0 0 0 0 ​} . 100

Slide 16 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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^{​ (z w a a r t e) ​ ​} = m . g . h

Slide 21 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 = \sqrt ​ \frac{​ E ^{​ (b e w e g i n g) ​ ​} ​ ​}{​ 0 , 5 \cdot m ​} ​ ​ ​

v = \sqrt ​ \frac{​ 0 , 0 1 5 7 5 ​ ​}{​ 0 , 5 \cdot 0 , 0 3 5 ​} ​ ​ ​

Slide 24 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

rekensommen energieoverdracht.

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Tekstslide

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Tekstslide

Slide 11 - Tekstslide

Slide 12 - Tekstslide

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

Slide 15 - Tekstslide

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Tekstslide

Slide 27 - Tekstslide

Slide 28 - Tekstslide

Slide 29 - Tekstslide

Meer lessen zoals deze

Bewegingsenergie

H2.1 Versnelling en kracht

H11 Veilig Bewegen - 11.3 veilig bewegen

kracht en beweging

11.2 Bewegen en Energie

11.4 Energie - Waterkracht

Les 47.2 - afronden H2

4.2 Oefenen krachten en versnelling