Fysica

1. Fysica Energie

2. Inleiding • Arbeid = kracht op een object → verplaatsing • Vermogen= tijd waarin die arbeid geleverd wordt • Arbeid verrichten → object die de kracht levert op een ander object Sint-Paulusinstituut

3. Voorbeeld • Kunnen jullie zelf voorbeelden geven van een situatie waar arbeid geleverd wordt? Sint-Paulusinstituut

4. Vragen • Wie of wat oefent er een kracht uit? • Op wie of wat wordt er een kracht uitgeoefend? • Kunnen we spreken van arbeid? Sint-Paulusinstituut

5. Voorbeeld 1 • De student zet een boek op de bovenste plank van het boekenschap. De student levert een kracht om arbeid te verrichten op dat boek. Sint-Paulusinstituut

6. Voorbeeld 2 • Ploeg over veld • → paarden of tractor • → kracht om arbeid te verrichten op de ploeg Sint-Paulusinstituut

7. Voorbeeld 3 • Wagen op een achtbaan • → ketting (aangedreven door een motor) • → kracht om arbeid te verrichten op het wagentje Sint-Paulusinstituut

8. Voorbeeld 4 • Gewichtheffer • → gewichtheffer • → kracht om arbeid te verrichten op de gewichten Sint-Paulusinstituut

9. Vraag • Wat heb je nodig om arbeid te leveren? Sint-Paulusinstituut

10. Besluit • In alle gevallen bezit een object een vorm van energie die een kracht aanbiedt om de arbeid te leveren. • De objecten die de arbeid leveren • → student, • → tractor, • → motor/ketting, • → gewichtheffer • bezitten (chemische potentiële) energie opgeslagen in voedsel of brandstof die getransformeerd wordt in arbeid. Sint-Paulusinstituut

11. Definitie • Een lichaam bezit energie als het in de mogelijkheid is om arbeid om te verrichten. Sint-Paulusinstituut

12. Verschillende energievormen • Mechanische energie → opgesplitst in 2 • De objecten hebben energie nodig om arbeid te verrichten Sint-Paulusinstituut

13. Vraag 1 • Wie heeft er ooit al aan parachutespringen gedaan? • Je staat klaar om te springen. • Lever je arbeid? • Nee. Heb je de mogelijk om arbeid te leveren? • Ja. Waarom? • Wanneer je springt, val je naar beneden (zwaartekracht en verplaatsing). • Je hebt dus de mogelijkheid om arbeid te leveren. Je bezit dus energie. Want zonder energie kan je geen arbeid leveren. • Waarom kan hij arbeid leveren? • Door de plaats van de springer Sint-Paulusinstituut

14. Vraag 2 • We winden een opwindbaar autootje op. • Levert de auto arbeid? • Nee. Heeft hij de mogelijkheid om arbeid te leveren? • Ja. Waarom? • Als je de auto loslaat, komt hij in beweging. • De auto heeft dus de mogelijkheid om arbeid te leveren. De auto bezit dus energie. • Waarom kan hij arbeid leveren? • Door de inwendige veer van autootje op te winden. We noemen dit spankracht. Sint-Paulusinstituut

15. Voorbeeld 1 • De gewichten → arbeid te verrichten →plaats van de gewichten. • De gewichten → geen arbeid te verrichten Sint-Paulusinstituut

16. Voorbeeld 2 • Span een boog door op de pees een kracht uit te oefenen. • Het geheel boog-pees → arbeid te verrichten → spankracht van de boog Sint-Paulusinstituut

17. Voorbeeld 3 • Een flesje evian op de rand van een lessenaar. • Het flesje evian → arbeid te verrichten → plaats op de lessenaar of de “spankracht” = zwaartekracht Sint-Paulusinstituut

18. Besluit • De voorwerpen zijn in staat arbeid te leveren tengevolge van hun spanningstoestand of hun plaats. • Potentiële energie Sint-Paulusinstituut

19. Voorbeeld 1 • De wagen → arbeid te verrichten → snelheid van de wagen • … Bezit dus energie … Sint-Paulusinstituut

20. Voorbeeld 2 • Het stromend water doet de watermolen bewegen. • Watermolen → arbeid te verrichten → stromend water Sint-Paulusinstituut

21. Besluit • De voorwerpen zijn in staat arbeid te leveren door het feit dat ze bewegen. • Kinetische energie Sint-Paulusinstituut

22. Potentiële energie • Positie of configuratie • Voorwerp → arbeid → positie in • gravitatieveld (gravitatie potentiële energie), • elektrisch veld (elektrische potentiële energie), • magnetisch veld (magnetische potentiële energie) of • elastische vervorming (elastische potentiële energie) Sint-Paulusinstituut

23. Kinetische energie • Massa en snelheid • Omzetten tot arbeid Sint-Paulusinstituut

24. Voorbeeld • Mechanische energie → Potentiële energie • Mechanische energie → Kinetische energie • Kinetische energie → Arbeid (= kracht x verplaatsing) Sint-Paulusinstituut

25. Voorbeeld 2 Sint-Paulusinstituut

26. Omzettingen van energievorm • Warmte → kinetische energie • Besluit • Warmte → vorm van energie • Warmte → mechanische energie Sint-Paulusinstituut

27. Omzettingen van energievorm • Elektrische energie → kinetische energie • Besluit • Elektrische energie → vorm van energie • Elektrische energie → mechanische energie Sint-Paulusinstituut

28. Omzettingen van energievorm • Chemische energie → warmte • Besluit • Chemische energie → vorm van energie • Chemische energie → chemische reactie Sint-Paulusinstituut

29. Omzettingen van energievorm • Chemische energie → kinetische energie • Besluit • Chemische energie → brandstoffen, voedsel en in levende wezens Sint-Paulusinstituut

30. Omzettingen van energievorm • Stralingsenergie → elektrische energie • Besluit • Licht → vorm van energie • Stralingsenergie → bewegingsenergie Sint-Paulusinstituut

31. Behoud van energie Sint-Paulusinstituut

32. Behoud van energie: voorbeeld Sint-Paulusinstituut