Arbeid & energie: Arbeid
Bijles natuurkunde VWO
Met welke formule wordt de arbeid van een kracht weergegeven?
Er zijn een paar belangrijke groot- en eenheden waarvan je geacht wordt te weten wat het inhoudt.
Grootheid | Eenheid |
F (kracht) | Newton (N) |
s (afstand) | meter (m) |
W (arbeid) | Joule (J of Nm) |
De formule W= F*s is een onwijs belangrijke formule. Deze staat ook in BINAS tabel 35.
- De F en de s zijn hetzelfde gericht
- Arbeid wordt binnen de natuurkunde niet verricht door een mens of dier (o.i.d.), maar door een kracht.
- Een kracht verricht alleen arbeid als er sprake is van een verplaatsing (=s).
W= -F *s kan ook.
- gebruiken als F en s tegengesteld gericht zijn; de kracht wil de snelheid laten afnemen.
Soms luidt de formule: W = F* s * cos(α). Hierbij is de α de hoek tussen de verplaatsing s en de kracht F.
Voorbeeldvraag over arbeid:
Voorbeeldvraag bij arbeid:
Een kar op de aarde met een massa van 1000 kg wordt met constante snelheid opgetrokken door een kabel op een helling van 40 graden. Op de helling stijgt de kar 50 meter.
Tip: denk aan SosCasToa
Bereken de arbeid die de kabel heeft verricht.
Antwoord voorbeeldvraag:
Teken de component van de Fz langs de helling.
Fzx = Fz * sin (40°)
= 1000 * 9,81 * sin (40°)= 6,3 * 10^3 J
Dit is de kracht die de kabel verricht.
De lengte van de helling is als volgt:
Soscastoa → Sin(40°) = overstaand/schuin = 50 / helling
→ Sin(40°) = 50/helling geeft
→ helling = 50/sin(40°) = 77,8 m
Uit W = F * s * cos(α) geeft
6,3 * 10^3 * 77,8 * cos(0°) = 4,9 * 10^5 J
