Inloggen

Arbeid

Arbeid is een maat voor hoeveel moeite ergens voor gedaan moet worden. Net zoals energie heeft arbeid als eenheid de Joule. Arbeid is afhankelijk van de kracht die ergens op wordt uitgeoefend en de verplaatsing ten gevolge van deze kracht. Zolang de afgelegde weg en de kracht in dezelfde richting liggen en de kracht constant is gedurende de beweging is het berekenen van de arbeid vrij eenvoudig: Arbeid het product van kracht en verplaatsing. In deze videoles wordt uitgelegd hoe je uit de afgelegde weg en de uitgeoefende kracht de hoeveelheid arbeid kunt berekenen in verschillende situaties.
20 1201
0:00 Start
0:08 Wat is arbeid?
0:38 W = F·s
1:15 Richting F en s
1:37 W = F·s·cos α
2:16 Negatieve arbeid
3:42 Oppervlak F,s-diagram
4:17 Samenvatting

Voorkennis

Grootheid, eenheid, kracht, vector, cosinus

Formules

 
Arbeid W = F·s (·cos α) W = arbeid (J)
F = kracht (N)
s = afgelegde weg (m)
(α = hoek tussen F en s)

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Arbeid" hoort bij:

HAVO:       Centraal examen 2022 (CE)
VWO: : Centraal examen 2022 (CE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:CE VWO:CE)

Test jezelf - "Arbeid"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Je houdt een tas van 5,0 kg 50 cm boven de grond vast gedurende 2,0 s. Hoe groot is de arbeid die je verricht?

Je tilt een tas van 5,0 kg op van de grond en zet hem op een tafel met een hoogte van 70 cm. Hoe groot is de arbeid die je verricht.

Als de richtingen van F en s loodrecht op elkaar staan is de door de kracht verrichte arbeid altijd …

98 J
2,5 J
0 J
34 J
3,5 J
0 J
0 J
maximaal
gelijk aan F


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel arbeid & energie vind je in:
FotonEnergieArbeidHAVO.pdf
FotonEnergieArbeidVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Arbeid" een rol speelt (havo/vwo):
Schommelsprong (h), Looping (v), Ruimtelift (v), Murrenbaan (h), Kangoeroesprongen (h), Rijst (h), Auto uit het ijs (h), Dafne Schippers tegen Ireen Wüst (v),

Vraag over videoles "Arbeid"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Arbeid

Op woensdag 24 jun 2020 om 13:28 is de volgende vraag gesteld
Hallo,

Voor een practicum moet ik de verticale snelheid vh bij het neerkomen op de grond van een balletje bepalen, kan ik deze snelheid op dezelfde manier berekenen als de horizontale snelheid?

Op woensdag 24 jun 2020 om 13:36 is de volgende reactie gegeven
gegeven is dat deze kan worden berekend met : vh= 9,81 t

Erik van Munster reageerde op woensdag 24 jun 2020 om 15:05
De horizontale snelheid is anders dan de verticale snelheid. Voor de verticale snelheid die iets dat valt heeft bij het neerkomen geldt inderdaad vh = 9,81*t

vh = verticale snelheid (m/s)
t = valtijd (s)

Vraag is dus: hoe weet je de valtijd t (hoe lang het voorwerp er over doet om te vallen)? Ik weet niet hoe je practicum er precies uit ziet. Misschien kun je de valtijd meten? Als dit niet zo is kun je valtijd ook berekenen uit de hoogte. Weet niet of dit de bedoeling is, maar zo ja dan heb je misschien de formule er bij gekregen om dit te doen (hoort niet bij de officiele examenstof).

Op woensdag 24 jun 2020 om 17:49 is de volgende reactie gegeven
Dag meneer ik heb de snelheid van de kogelbaan van de kogel kunnen berekenen met de gegeven formule. Nu moet ik ook de snelheid waarmee de kogel op de grond komt bepalen en onder welke hoek dit gebeurt m.b.v. de stelling van Pythagoras. Er is gegeven dat de snelheid die wordt gevraagd wordt gevormd door de volgende snelheden bij elkaar op te tellen namelijk, vx en vh. Graag zou ik willen weten hoe ik dit moet aanpakken.

Erik van Munster reageerde op woensdag 24 jun 2020 om 18:15
Inderdaad via de stelling van Pythagoras: De snelheidsvector v is de schuine zijde van de driehoek gevormd door vh (verticaal) en vx (horizontaal). Dus

v = wortel( vx^2 + vh^2)

Als het goed is kom je hiermee op een snelheid v die groter is dan vh en vx.

Op woensdag 24 jun 2020 om 21:23 is de volgende reactie gegeven
Dank u wel meneer, hoe kan ik vervolgens de hoek berekenen onder welke hoek dit gebeurt?

Op woensdag 24 jun 2020 om 21:39 is de volgende reactie gegeven
Ook zou ik graag willen weten of je bij het kogelbuis practicum bij de berekening van de valtijd de hoogte h (afstand van waar de kogel de buis verlaat tot de grond) of de hoogte delta h (hoogteverschil tussen loslaatpunt en punt waar de kogel de buis verlaat) moet gebruiken om de valtijd te berekenen

Erik van Munster reageerde op woensdag 24 jun 2020 om 21:47
Over het berekenen van de hoek: als je eenmaal vh, vx en v weet is het niet zo moeilijk meer. Dit vormt samen namelijk een driehoek. Met sin cos of tan kun je de hoek berekenen. Als je de hoek ten opzichte van de horizon wil weten gebruik je bv

tan hoek = vh / vx

Erik van Munster reageerde op woensdag 24 jun 2020 om 21:50
Over de valtijd:

De valtijd is de tijd tussen het uit de buis komen en het moment dat de kogel op de grond komt. Dit is namelijk tijd dat de kogel “valt”. Je gebruikt dan dus ook de hoogte van het punt waar de kogel uit de buis komt ten opzichte van de grond.


Bekijk alle vragen (20)



Op donderdag 4 jun 2020 om 20:59 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,
Hoe zou ik de kinetische energie van een voorwerp direct na het afschieten moeten bepalen? Er is gegeven dat de valtijd t verticaal gelijk is aan t horizontaal maar ik snap niet waarom dit zo is. Daarnaast kan gebruik worden gemaakt van de formules : h= 0,5*9,81*(t verticaal)^2 en X= v*t horizontaal. h= 0,45m en X= 1,1m

Erik van Munster reageerde op donderdag 4 jun 2020 om 21:41
Ik zal je een beetje op weg helpen. De beweging is een combinatie van twee bewegingen:

In de x-richting is het een beweging met een constante snelheid. Dus s=v*t. Er wordt 1,1 m afgelegd dus als je de tijd weet kun je de snelheid uitrekenen.

In de y-richting is de beweging een valbeweging. Dus h=0,5*9,81*t^2.

De tijd dat het voorwerp erover doet om op de grond te vallen kun je uitrekenen met h=0,5*9,81*t^2: je weet namelijk h=0,45 m.

Deze tijd t is dezelfde tijd als de tijd die het voorwerp heeft gehad om horizontaal 1,1 m af te leggen. Met s=v*t kun je daarom v uitrekenen. S=1,1 m en t had je net uitgerekend.

Erik van Munster reageerde op donderdag 4 jun 2020 om 21:43
Als je de snelheid eenmaal hebt kun je met Ek=0,5*m*v^2 de kinetische energie uitrekenen. Maar dan moet je wel de maasa weten.

Op dinsdag 23 jun 2020 om 19:55 is de volgende reactie gegeven
Dag meneer,
Hoe zou ik kunnen bepalen of alle veerenergie in het elastiek wordt omgezet in kinetische energie en daarna in thermische energie?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 23 jun 2020 om 20:02
Als in de vraag staat dat de energie ‘na’ hetzelfde is als de energie ‘voor’ weet je dat er geen (thermische) energie verloren is gegaan.

Maar vaak staat ook letterlijk in een opgave dat er geen energie verloren gaat aan warmte.

Op dinsdag 23 jun 2020 om 23:07 is de volgende reactie gegeven
Dag meneer, er staat alleen dat over de afstand die de schijf aflegt op de grond ook de wrijvingskracht arbeid zal verrichten, nu moet worden gecontroleerd of geldt: Ev > Ek > Et
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op woensdag 24 jun 2020 om 08:48
Als er wrijvingskracht is wordt er ook energie omgezet in warmte. Dit betekent dat er aan het begin meer Ek en Ev zal zijn dan aan het eind.

Op donderdag 25 jun 2020 om 11:42 is de volgende reactie gegeven
Dag meneer, graag zou ik nog willen weten hoe ik de thermische energie kan uitrekenen en hoe ik de arbeid van de wrijvingskracht kan berekenen door gebruik te maken van de wrijvingskracht en de afstand waarop de schijf op de grond neerkomt

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 13:33
Met thermische energie wordt denk ik de wrijvingswarmte bedoeld.?Dit is de (negatieve) arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht . Hoeveel dit is kun je uitrekenen met

W = F*s

Maar dan moet je wel de gemiddelde kracht (F) weten en de totaal afgelegde afstand (s).

Een andere manier is het vergelijken van de Ek en Ev vóór en ná. Als het totaal minder is geworden weet je dat de rest verloren is gegaan en omgezet is in thermische energie. De "verloren" energie is gelijk aan de thermische energie (en dus aan de arbeid die de wrijvingskracht heeft verricht)

Op donderdag 25 jun 2020 om 13:44 is de volgende reactie gegeven
Is de totaal afgelegde afstand dan gelijk aan de opgetelde afstand van het aantal keer dat ik de sjoelschijf over de grond heb geschoten? Fwr heb ik bepaald door met krachtmeter de schijf met een constante snelheid over de grond te trekken

Op donderdag 25 jun 2020 om 13:46 is de volgende reactie gegeven
bedoelt u met de gemiddelde kracht de kracht waarmee ik steeds de schijf heb afgeschoten of de Fwr die ik zoals hierboven beschreven heb bepaald? ( voor W= f*s)

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 15:05
Schiet je de schijf af en wacht je daarna tot hij stil ligt? Of sleep je hem voort?

Op donderdag 25 jun 2020 om 15:31 is de volgende reactie gegeven
Om de afstand te berekenen schiet ik de schijf af en wacht ik tot hij stilligt en om de Fwr te bepalen sleep ik hem voort met een constante snelheid.

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 16:32
Dan is de schuifwrijving inderdaad constante en gelijk aan de schuifwrijving die je meer tijdens het voorslepen. De afstand s is de afstand die de schijf aflegt per keer (de arbeid door de wrijvingskracht verricht is dan ook per keer)

Op donderdag 25 jun 2020 om 16:40 is de volgende reactie gegeven
kan ik het gemiddelde van alle gemeten afstanden nemen en dan bijv. invullen: W= 0,05N * 0,2m?

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 16:53
Ja, als je de proef steeds op dezelfde manier hebt uitgevoerd kun je het gemiddelde van de afstanden nemen en het gemiddelde van de gemeten krachten (als je die ook meerdere keren hebt gemeten).

Je kunt ook per keer W=F*s uitrekenen en daar het gemiddelde van nemen.

Op donderdag 25 jun 2020 om 17:17 is de volgende reactie gegeven
Dag meneer, ik heb nu :
Ev = 0,1876
Ek= 0,069
Et= 0,0822
Nu moet ik aantonen dat geldt : Ev > Ek > Et
Als ik Ek en Et bijelkaar optel is dit kleiner dan Ev , kan ik dan aannemen dat Ev wordt omgezet in Ek en later in Et?

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 20:57
Bedoel je met Ev de energir van de veer die je spant waar je de schijf mee wegschiet? Zo ja dan zal de Ev inderdaad omgezet worden in Ek en deze zal uiteindelijk weer omgezet worden in wrijvingswarmte (Et).

Maar dit is de theorie: In de praktijk zie je dat er kennelijk ook op allerlei andere manieren energie verdwijnt. In de veer zelf bijvoorbeeld, of door een ander soort wrijving dan schuifwrijving.

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 jun 2020 om 20:57
Bedoel je met Ev de energir van de veer die je spant waar je de schijf mee wegschiet? Zo ja dan zal de Ev inderdaad omgezet worden in Ek en deze zal uiteindelijk weer omgezet worden in wrijvingswarmte (Et).

Maar dit is de theorie: In de praktijk zie je dat er kennelijk ook op allerlei andere manieren energie verdwijnt. In de veer zelf bijvoorbeeld, of door een ander soort wrijving dan schuifwrijving.


Op woensdag 6 mei 2020 om 11:14 is de volgende vraag gesteld
Ik heb de video bekeken en ik begreep het, alleen toen probeerde ik de volgende opdracht te maken:

Bert zit in een elektrische rolstoel. Bert heeft een massa van 50 kg,
de rolstoel van 100 kg.
Hij rijdt met een constante snelheid van 2,5 m/s tegen een 10 m lange helling op.
Hierbij stijgt hij over een hoogte van 2,0 m.
De wrijvingskracht die Bert op de helling ondervindt is 120 N.
De accu van de rolstoel levert een spanning van 24 V aan de elektromotor die een rendement heeft van 60%.
a) Bereken de totale arbeid die de rolstoel moet verrichten om boven te komen
b) Bereken de totale energie die de motor moet leveren om boven te komen.
c) Bereken het opgenomen vermogen van de elektromotor.
d) Bereken de stroom die door de motor loopt tijdens het omhoogrijden.

Ik snapte hier niks van, zou deze uitgelegd kunnen worden?

Erik van Munster reageerde op woensdag 6 mei 2020 om 15:04
Zal je helpen met de eerste stap. De rolstoel moet tijdens de rit arbeid leveren voor 2 dingen:

1) Het groter worden van de zwaarte-energie tijdens de rit
2) Het overwinnen van de wrijvingskracht tijdens het rijden.

Het eerste reken je uit met Ez=mgh, je weet namelijk dat de totale stijging 2 m is.
Het tweede reken je uit met W=F*s, je weet namelijk de kracht die de motor moet leveren om de wrijvingskracht te overwinnen even groot is als de wrijvingskracht zelf (F) en je weet de lengte van de helling (s).

Als je deze twee hebt uitgerekend hoef je ze alleen op te tellen voor vraag a (en eigenlijk ook vraag b).

Hoop dat je hier iets verder mee komt..


Op zaterdag 14 sep 2019 om 10:39 is de volgende vraag gesteld
W= f.s deze mag je dus bij rolwrijving EN veer uitrekking niet gebruiken... Zijn dit de enige situaties?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 14 sep 2019 om 11:43
Je mag W=F*s ook gebruiken bij veeruitrekking en wrijving alleen moet je er aan denken dat F de gemiddelde kracht is. Als de kracht constant is kun je gewoon die kracht als F invullen. Als de kracht niet constant is kun je dus niet zomaar de gegeven kracht invullen maar moet je eerst bepalen wat de gemiddelde kracht is.

Kortom: de situaties waar je W=F*s niet zomaar mag gebruiken zijn situaties waarbij de kracht niet constant is.


Op dinsdag 27 aug 2019 om 09:02 is de volgende vraag gesteld
Zou U ALSTUBLIEFT een video kunnen maken over hoe je die hoeken moet bereken (Cosinus, sinus etc) en dat toevoegen aan basiskennis aan het begin van uw videos? Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op dinsdag 27 aug 2019 om 09:13
Hoort eigenlijk bij wiskunde. Zowel bij wiskunde A als B krijg je (of heb je gehad) hoe je hoeken, en zijden van driehoeken kunt berekenen met sinus,cosinus en tangens. Help je natuurlijk graag als er een natuurkunde-opgave is waar je niet uitkomt maar een videoles heb ik er helaas niet over.

(Als je op internet zoekt op "sinus cosinus tangens" kom je massa's sites met uitleg tegen en ook videolessen)


Riette Kunnen vroeg op dinsdag 14 mei 2019 om 11:31
op een schuin vlak wordt een voorwerp getrokken. Leveren de schuifwrijvingskracht en andere krachten dan arbeid?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mei 2019 om 13:53
Ja, de schuifwrijvingskracht levert op een schuin vlak negatieve arbeid (kracht is namelijk tegengesteld aan de beweging).

Andere krachten leveren ook arbeid behálve de kracht die loodrecht op de beweegrichting staat: Normaalkracht.


Yanna Hoedt vroeg op zaterdag 11 mei 2019 om 16:18
Hoi Erik,

Wat is precies havo stof en wat is precies vwo stof?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 11 mei 2019 om 16:50
Dag Yanna,

Dat kun je in het overzicht van de videolessen zien:

Als er een "v" voor staat hoort het alleen bij het VWO-examen.
Als er een "h" voor staat hoort het alleen bij het HAVO-examen.
Als er een bolletje voor staat is het zowel HAVO als VWO.


Willemijn de Weerd vroeg op maandag 17 dec 2018 om 16:56
He Erik,

Bij de tweede oefenopgave zie ik geen uitwerkingen en ik had verkeerd geantwoord. Ik hade Fz berekend en die kwam op 637,65N en de s=100m maar als ik dit invul kom ik op geen van de antwoorden uit of moet ik de hellingshoek nog omrekenen voordat ik hem bij cos invul?

groet,
Willemijn

Erik van Munster reageerde op maandag 17 dec 2018 om 17:13
Dag Willemijn,

De kracht moet je ook nog ontbinden. Het gaat namelijk alléén om de kracht langs de helling. Je moet dus Fz keer sin(hoek) doen. Pas daarna kun je met W=F*s de arbeid uitrekenen.

Uitwerking zou er wel moeten staan hoor. Als je ná het beantwoorden op het knopje met het goed antwoord klikt zie de de uitwerking (als je bent ingelogd!)


Op dinsdag 27 nov 2018 om 20:50 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik,
Ik snap niet dat wanneer er een lancering van bv. een raket plaatsvindt (v op laagste en hoogste punt is 0 m/s; wrijving achterwege latend) er geldt dat de (positieve) arbeid die geleverd is tijdens de lancering gelijk is aan de zwaarte-energie op hmax. Waarom geldt niet dat W = Ez + Q? De zwaartekracht levert toch negatieve arbeid? Dan ontstaat er toch ook warmte Q?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 27 nov 2018 om 21:56
Als je wrijving achterwege laat gaat er ook geen energie verloren warmte en is Q dus gelijk aan nul.

De arbeid die de raketmotor verricht is dan dus gelijk aan de Ez op het hoogste punt.

De negatieve energie van de zwaartekracht wordt geleverd door de zwaartekracht gaat juist zitten in het verhogen van Ez en gaat dus niet naar Q.

Als er wél luchtwrijving is is gaat de (negatieve) arbeid van de wrijvingskracht naar warmte (Q).


Op zondag 7 okt 2018 om 14:48 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
Ik begrijp niet in het filmpje bij 2:01 wanneer je de W= Fx * s gebruikt en wanneer je de W= F*s*cos alpha gebruikt.
Want zijn deze formules niet hetzelfde omdat je ze beide gebruikt als F en s niet in dezelfde richting zijn ? en ik begrijp niet echt wanneer je die tweede formule (waar cos alpha in staat) gebruikt.

Erik van Munster reageerde op zondag 7 okt 2018 om 16:19
Je hebt helemaal gelijk: het is eigenlijk precies dezelfde formule. De hoek α in de ene formule is de hoek tussen de richting van F en de richting van de verplaatsing (s). Als de verplaatsing en de kracht dezelfde richting hebben is deze hoek 0 graden. Als je α=0 invult krijg je cos(0)=1 en wordt de formule

W = F*s*1

(Dus hetzelfde als W=F*s)


Op zondag 26 nov 2017 om 12:13 is de volgende vraag gesteld
Hoi Eric,
Als je de formule W = F x s hebt, mag je dan ook Fres invullen als de Totale Fvoor en Ftegen zijn gegeven?
En als je de formule hebt P = F x v mag je daar de Fres invullen als de totale Fvoor en Ftegen gegeven zijn?

Erik van Munster reageerde op zondag 26 nov 2017 om 16:22
Dat hangt er van af wélke arbeid (W) en wélk vermogen (P) er gevraagd worden. Als je bijvoorbeeld de arbeid of het vermogen dat de motor levert wilt weten gebruik je Fmotor. Als je arbeid en vermogen van de wrijvingskracht wil weten gebruik je Fwrijving.

Fres zul je dus niet gebruiken want je wilt (neem ik aan) de arbeid en het vermogen weten dat bij één bepaalde kracht hoort.


Op dinsdag 14 mrt 2017 om 15:43 is de volgende vraag gesteld
Wat is nou het verschil tussen arbeid en energie? In mijn natuurkunde boek staat dat P=E/t of P=W/t. Maar E en W zijn toch niet hetzelfde? Waarom dan wel in deze formule?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:18
Arbeid (W) en energie (E) zijn hetzelfde in manier waarmee je ermee omgaat. Ze hebben allebei de eenheid Joule en de symbolen E en W kun je in de meeste formules gewoon uitwisselen.
Het verschil zit hem in wat ermee bedoeld wordt: Arbeid is de energie die nodig is om een kracht iets te laten verplaatsen.


Op zaterdag 22 okt 2016 om 13:39 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Ik snap niet wat het verschil is tussen verplaatsing en totaal afgelegde afstand is?
In de normale formule W=F x S ga je uit van de verplaatsing, maar in formule voor arbeid verricht door de wrijvingskracht ga je uit van de afstand.

alvast bedankt

Erik van Munster reageerde op zaterdag 22 okt 2016 om 15:24
Verplaatsing is hoeveel iets is verplaatst in een bepaalde tijd ten opzichte van een beginpunt. Stel dat iets met een bepaalde snelheid beweegt en op zich op t = 0 s op plaats x = 20 m bevindt. Op t =10 s bevindt het voorwerp zich op x = 60 m. De verplaatsing is dan 60 - 20 = 40 m.

Afgelegde weg is hoeveel afstand hierbij is afgelegd. Dit is ook 40 m. In de praktijk zijn afgelegde weg en verplaatsing vrijwel altijd gewoon hetzelfde en hoef je geen rekening te houden met het verschil.

Pas als een snelheid tijdens het bewegen van richting verandert moet je oppassen en kan de afgelegde weg anders worden dan verplaatsing. Maar... de formule W=F*s kun je sowieso alleen gebruiken als de kracht en afgelegde weg dezelfde richting hebben en constant zijn en hoef je je dus geen zorgen te maken om een eventueel verschil tussen verplaatsing en afgelegde weg.

Op zaterdag 22 okt 2016 om 22:09 is de volgende reactie gegeven
Ik snap het nu, bedankt voor de uitleg!


Mohamed Daoud vroeg op maandag 29 feb 2016 om 22:49
Beste Erik,
In een oefenstencil staat deze opdracht:
Een auto(m=1000kg) nadert met 120km/h een helling. De hoek van de helling is 10 graden omhoog. De bestuurder stopt met gasgeven zodra hij bij het begin van de helling aankomt. Bereken hoever de auto de helling kan oprijden zonder gas bij te geven als we wrijvingskracht zouden kunnen verwaarlozen?
Ik kom er niet uit.....

Erik van Munster reageerde op dinsdag 1 mrt 2016 om 10:15
Ik zal je een beetje op weg helpen.

1) Je berekent eerst de kinetische energie van de auto.

2) Je berekent de hoogte van de auto als al deze kinetische energie omgezet zou worden in zwaarte energie.

3) Als je de hoogte eenmaal weet kun je, met de hellingshoek, bepalen hoever de auto gereden is.

Hoop dat het hiermee lukt...

Mohamed Daoud reageerde op dinsdag 1 mrt 2016 om 20:28
Oke dankuwel!
En wat als je wel een wrijfingskracht hebt? Van bijvoorbeeld 300 Newton?

Erik van Munster reageerde op woensdag 2 mrt 2016 om 11:55
Dan wordt het een stuk ingewikkelder. Je gebruikt je dezelfde manier alleen moet je ook nog rekening houden met de (negatieve) arbeid die de wrijvingskracht verricht. Voor deze arbeid geldt: Wwrijf=F*s.
De kinetische energie wordt nu dus omgezet in zwaarte-energie én wrijvingsarbeid.

Dus

Ekin = Wwrijf + Ez

uitgeschreven

0,5*m*v^2 = F*s + m*g*h

Voor de hoogte (h) kunnen we invullen h = sin10 *s (want sin10 = overstaand/schuin = h/s)

0,5*m*v^2 = F*s + m*g*sin10*s

Hierin kun je m,v,F en g invullen en je houdt een vergelijking over met alleen de afgelegde afstand (s) erin. Die kun je dan uitrekenen...


Op donderdag 7 mei 2015 om 18:59 is de volgende vraag gesteld
Wat is het verschil tussen de volgende formules:
W = F(x) x s
W = F x s x cos alfa

Ik begrijp vooral de tweede formule niet. Want met de eerste formule bereken je toch de arbeid als de kracht schuin omhoog is, wat bereken je dan met de tweede formule?

Erik van Munster reageerde op donderdag 7 mei 2015 om 20:43
De eerste formule geeft de arbeid als F en s wel dezelfde richting hebben. De tweede formule geeft de arbeid als de kracht (F) en de weg (s) niet dezelfde richting hebben. Alfa is dan de hoek tussen F en s.

Eigenlijk zijn de formules hetzelfde. Als F en s dezelfde richting hebben is de hoek alfa 0 graden. Als je alfa=0 invult in de tweede formule krijg je vanzelf de eerste formule (want cos 0 = 1).


Alline Aleman vroeg op maandag 1 sep 2014 om 17:45
Beste Erik,
In mijn boek onder paragraaf 'Arbeid en kinetische Energie' staat de volgende opdracht:
Frits rijdt met 120 km/h een helling af.De hellingshoek bedraagt 10 graden. De massa van Frits en auto samen is 980 kg. Op een afstand van 100 m ziet hij een bord met 'maximumsnelheid 80 km/h'. Hij remt af zodat de snelheid 80 km/h is op het moment dat hij het bord passeert. Bereken de gemiddelde wrijvingskracht die daarvoor op de auto moet worden uitgeoefend. Ik kom er niet uit..

Erik van Munster reageerde op maandag 1 sep 2014 om 22:23
Lastige vraag, hoor. Ik help je een beetje op weg:

De arbeid die door de wrijvingskracht wordt verricht is gelijk aan hoeveel de kinetische energie moet afnemen. Eerst reken je km/h om naar m/s en vervolgens bereken je de Ekin bij 120 en 80 km/h. Dan bereken je het verschil hiertussen..

Verder moet je ook met de helling rekening houden. De auto daalt 100m * 10% = 10m. Met E= mgh kun je uitrekenen hoeveel zwaarteenergie de arbeid van de wrijvingskracht moet compenseren. Dit tel je op bij het verschil in kinetische energie.

Het totaal is gelijk aan de arbeid: W=Fwr*s. W weet je, s=100m, en Fwr kun je dan uitrekenen.


Bodine Kuiper vroeg op zondag 29 jun 2014 om 21:10
beste Erik,
in mijn boek staat het volgende over arbeid: 'als er meer dan 1 kracht op een voorwerp werkt, kun je de arbeid van de verschillende krachten bij elkaar optellen, als je maar op het teken let. Dan geld: netto arbeid = verandering van bewegingsenergie'. Wat wordt hier mee bedoeld?
alvast bedankt.

Bodine Kuiper reageerde op zondag 29 jun 2014 om 21:28
ik heb ook nog een vraag over de wet van Hooke. werkt dit het zelfde als de arbeid uitrekenen wanneer de kracht niet constant is?

Erik van Munster reageerde op maandag 30 jun 2014 om 08:51
Een vorbeeld:

Stel je voor: Twee mannen trekken samen een slee 12 m ver. De ene trekt met 300 N, de ander met 200N.

De arbeid van de ene man: W=F*s = 300*12 = 3600 J
De arbeid van de andere man: W=F*s = 200*12 = 2400 J
Bij elkaar is dit 6000 J.

Maar je mag de krachten ook bij elkaar optellen:
Ftotaal = 300+200 = 500N
Wtotaal=F*s = 500*12 = 6000 J

Als de ene man precies de andere kant op zou trekken moet je de kracht en de arbeid juist van elkaar aftrekken.

Erik van Munster reageerde op maandag 30 jun 2014 om 08:56
En je andere vraag:
Over de wet van Hooke. De kracht is inderdaad niet constant tijdens het uitrekken. Als je W=F*s gebruikt moet je de gemiddelde kracht nemen en niet de kracht die hij aan het eind heeft.

Als je aanneemt dat de kracht aan het eind 0 N is en aan het eind geldt F = C*u dan is de gemiddelde kracht F = 1/2 * C*u.

De arbeid is dan W= F*s = 1/2 * C * u * u

Dit is 1/2*C*u^2. Dit heet ook wel de veerenergie en de formule staat ook in gewoon BINAS.


Patrick Rehorst vroeg op woensdag 13 nov 2013 om 20:04
ALs je het oppervlak van een grafiek berekend hebt is dit dan gelijk aan de arbeid of heb je dan alleen de kracht berekend?

Erik van Munster reageerde op donderdag 14 nov 2013 om 09:12
Ja, oppervlakte is de arbeid in Joule. Er zijn wel een paar dingen waar je voor moet oppassen:

* Het kan alleen bij een grafiek van kracht (F) en afstand (s).
* De kracht die in de grafiek staat moet ook dezelfde richting hebben als de verplaatsing.
* Je moet er op letten dat de eenheden kloppen: Newton voor de kracht, meter voor de afstand. Een "blokje" in de de grafiek moet dus 1 m bij 1 N zijn.


Marissa Gaanderse vroeg op maandag 10 jun 2013 om 14:20
En hoe bereken je dan de grafiekoppervlakte als de grafiek een curve heeft?

Erik van Munster reageerde op maandag 10 jun 2013 om 16:40
Dag Marissa,

Als het een kromme gebogen curve is, is dit lastig. Je kunt dan het aantal hokjes tussen de grafiek en de x-as tellen. Soms een beetje gokken of je iets als half hokje of kwart hokje moeten tellen. Als je het aantal hokjes geteld hebt moet je nog weten hoeveel energie 1 hokje is. Dit weet je door de afstand die bij een hokje hoort te vermenigvuldigen met de kracht die bij een hokje hoort.


Peter Dijkstra vroeg op zondag 9 sep 2012 om 18:01
Hoe reken je de oppervlakte van de driehoek uit?

Erik van Munster reageerde op zondag 9 sep 2012 om 20:35
In het voorbeeld in de videoles waarbij de kracht niet constant is, is arbeid te berekenen uit de oppervlak onder de grafiek. Dit is hier in het voorbeeld een rechthoekige driehoek (een driehoek waarbij een van de hoeken 90 graden is). De oppervlak van een driehoek is 1/2*basis*hoogte. In dit geval dus 0,5*s*Fmax, met s de tijdsduur en Fmax de maximale kracht tijdens deze tijdsduur.