De formule W=F·s mag alleen gebruikt worden als F constant is of als de gemiddelde kracht bekend is. Beide is hier niet het geval. We kunnen de formule dus niet gebruiken in deze situatie.
De hokjes in de grafiek hebben een breedte van s= 2 m en een hoogte van F = 20 N. Ieder hokje correspondeert dus met een arbeid van W = F·s = 2·20 = 40 J. In totaal is het oppervlak onder de grafiek 32 hokjes (zie afbeelding hieronder). Dit komt overeen met een energie van 32·40 = 1280 J. Afgerond 1,3 kJ.
De wrijvingskracht is constant. Dit betekent dat de kracht die Abel moet uitoefenen als de helling vlak is gelijk is aan de wrijvingskracht. Uit de grafiek lezen we af dat deze kracht 26 N aan het begin en het einde van de helling. De door de wrijvingskracht verrichte (negatieve) arbeid is dan W=F·s = 26·20 = -520 J. Afgerond -5,2·10
J.
Eerder gestelde vragen | Helling
Op zaterdag 20 jan 2024 om 21:33 is de volgende vraag gesteld
Was het niet zo dat de arbeid bij stilstand of een constante snelheid 0 is volgens de natuurkunde? Zou de arbeid in dat geval niet hetzelfde moeten zijn als de arbeid van de duwkracht 1280 J maar dan natuurlijk in de tegengestelde richting?
Bedankt voor uw tijd!
Erik van Munster reageerde op zaterdag 20 jan 2024 om 22:30
Nee. Bij constante snelheid is de resulterende kracht 0 N maar niet de arbeid:
Stel je voor een auto die met een constante snelheid rijdt. De kracht die de motor levert (Fmotor) is dan gelijk maar tegengesteld aan de wrijving (Fw). De motor levert dan nog steeds arbeid.
Op maandag 22 jan 2024 om 11:19 is de volgende reactie gegeven
Bedankt! Ik snap inderdaad dat er nog steeds arbeid geleverd wordt. Maar zoals in het voorbeeld dat u mij nu als antwoord geeft, is het wel zo dat de som van alle arbeid 0 is bij een constante snelheid (De kracht die de motor levert (Fmotor) is dan gelijk maar tegengesteld aan de wrijving (Fw))
Is het dan zo in deze opgave dat Fwrijf en Fduw elkaar qua arbeid niet opheffen, omdat er ook nog Fzwaartekracht in het spel is door de helling?
Erik van Munster reageerde op maandag 22 jan 2024 om 15:58
Fwrijf en Fduw heffen elkaar inderdaad niet op omdat er ook Fz is.
Maar bij arbeid is het niet zo dat arbeiden 'elkaar opheffen' zoals bij krachten. Arbeid kun je vergelijken met energie en dat heeft geen richting zoals een krachtpijl.
Wel kun je de arbeid die de motor levert vergelijken met de (negatieve) arbeid die de wrijvingskracht levert en met de arbeid die nodig is om op de helling te stijgen (gelijk aan de stijging in zwaarte-energie). Hierbij geldt de wet van behoud van energie. De arbeid die door Fmotor geleverd wordt wordt verbruikt door de wrijvingswarmte en de stijging van Ez.
Op zondag 7 jan 2018 om 16:48 is de volgende vraag gesteld
Hallo,
Ik snap bij opdracht c niet waarom er bij de wrijvingskracht dan gewoon 26 N gedaan wordt, want wat heeft het begin en het einde er dan mee te maken?
Erik van Munster reageerde op zondag 7 jan 2018 om 17:33
Dag Hosna,
De kracht die Abel moet uitoefenen bestaat uit 2 delen: De kracht die in de grafiek staat is de optelsom van deze twee krachten:
1) Wrijvingskracht (deze is constant)
2) De kracht die nodig is om de helling op te komen (deze is niet constant omdat de helling niet overal even steil is).
In de opgave staat dat de helling aan het begin en het eind vlak loopt. De kracht die Abel aan het begin en aan het eind moet uitoefenen is dus alléén de wrijvingkracht. De tweede kracht is namelijk 0 N aan het begin en het eind omdat de helling daar 0 is. Kortom: Als je de wrijvingskracht wil weten lees je de kracht aan het begin (of het eind) af uit de grafiek. Vandaar...
