§4.3 Kracht en arbeid

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Planning

• Opfrissen:  Resulterende kracht en grafieken
• Nieuw:  Arbeid
• Oefenen

Deze grafiek hoort bij:

1. Een eenparige versnelling
2. Een constante snelheid
3. Een eenparige vertraging
4. Stilstand

Deze grafiek hoort bij:

1. Een eenparige versnelling
2. Een constante snelheid
3. Een eenparige vertraging
4. Stilstand

Deze grafiek hoort bij:

1. Een eenparige versnelling
2. Een constante snelheid
3. Een eenparige vertraging
4. Stilstand

Deze grafiek hoort bij:

1. Een eenparige versnelling
2. Een constante snelheid
3. Een eenparige vertraging
4. Stilstand

Fres<0

Fres>0

Fres=0

Arbeid

• Als met een kracht een voorwerp wordt verplaatst in de richting van die kracht, werkt er arbeid op dat voorwerp.

• Geen kracht? Geen arbeid.
• Geen verplaatsing? Geen arbeid.
• Kracht loodrecht/haaks op verplaatsing? Geen arbeid.

In welke van onderstaande situaties wordt wél arbeid verricht?

1. Armpje drukken tussen twee even sterke mensen
2. Je duwt tegen een muur in je huis
3. Met constante snelheid bewegen in een ideale (wrijvingsloze) hyperloop
4. Je gaat met de roltrap naar boven

Arbeid berekenen

W = F•s

W (Work, Engels voor arbeid) [J]

F (Force, Engels voor kracht) [N]

s (spatio, Latijn voor afstand) [m]

Weerstandskrachten

In de kerstvakantie begint het te vriezen dus Joachim besluit dat hij gaat schaatsen. De weerstandskracht op hem van het ijs is erg klein, slechts 30N. Hij maakt een flinke snelheid en glijdt verder door zonder kracht te zetten. Pas na 70 meter komt hij tot stilstand. Wat is de arbeid die het ijs op hem verricht?

Wat is de arbeid die het ijs op Joachim verricht?
F=30N; s=70m

Arbeid en rendement

• Rendement η = E_nuttig / E_totaal x 100%
• De geleverde arbeid (in Nm) staat gelijk aan de nuttig gebruikte energie (in J), dus reken eerst de arbeid uit!

Aan de slag!

Maken §4.3