Hoofdstuk 3.4 Waterkracht

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Deze les

Filmpje waterdam

Uitleg paragraaf 3.4: Waterkracht: zwaarte energie

Zelfstandig werken

Nabespreking

Lesdoelen

• Je kan rekenen met zwaarte-energie
• Je kan met behulp van zwaarte-energie het rendement berekenen

Rendement

rendement = afgegeven energie/opgenomen energie x 100%

η=​Eop​​Eaf​​⋅100

100 J

Eaf = nuttige afgegeven energie

Eop = totaal opgenomen energie

5 J

95 J

Hoe groot is het rendement?

Rendement

rendement = afgegeven vermogen/opgenomen vermogen x 100%

η=​Pop​​Paf​​⋅100

60 W

Paf = nuttige afgegeven vermogen

Pop = totaal opgenomen vermogen

57 W

3 W

Hoe groot is het rendement?

Zwaarte-energie

Zwaarte-energie= massa x g x hoogte

E_z = m x g x h 

Energie die een voorwerp krijgt door zijn hoogte

Per minuut valt er 2000 kg water op het waterrad.

Het hoogteverschil is 3,8 m.

Bereken hoeveel zwaarte energie er in 1 minuut wordt openomen.

Rekenen met zwaarte energie

Hoe groot is de zwaarte energie?

Per minuut valt er 2000 kg water op het waterrad.

Het hoogteverschil is 3,8 m.

Bereken het opgenomen vermogen van het waterrad 

 

Rekenen met zwaarte energie

Hoe groot is de vermogen?

Massa emmer: 1,5 kg

Zakt in 9,0 seconden naar beneden

Stroommeter geeft 0,4 A aan en de spanningsmeter 4,2 V

Bereken het rendement van deze 'waterkrachtcentrale'

Rekenen met rendement

Hoe groot is het rendement?

Massa emmer: 1,5 kg

Zakt in 9,0 seconden naar beneden

h = 1,7 m

Stroommeter geeft 0,4 A aan en de spanningsmeter 4,2 V

Bereken het rendement van deze 'waterkrachtcentrale'

Rekenen met rendement

• Ez = m x g x h
• P = U x I
• E = P x t
• 
  
• Ez = 1,5 x 10 x 1,7 = 25,5 J
• P = 4,2 x 0,4 = 1,68 W
• E = 1,68 x 9,0 =15,12 J
• 
  
• n = 15,12 J / 25,5 J x 100 % = 59%

η=​Eop​​Eaf​​⋅100

Overzicht formules

E = P x t

P = U x I

η=​Eop​​Eaf​​⋅100

η=​Pop​​Paf​​⋅100

Zelfstandig werken

Lees hoofdstuk 3.4

Maak opdracht: 35, 36, 39, 40, 44

Afsluiting

• Je kan de werking van een waterkrachtcentrale uitleggen
• Je kan rekenen met zwaarte-energie
• Je kan met behulp van zwaarte-energie het rendement berekenen