Thema 5 : Arbeid en energie

Question 1

Wat is arbeid?

Answer 1

Arbeid is de maat voor de hoeveelheid energie die wordt overgedragen wanneer een kracht wordt uitgeoefend over een bepaalde afstand.

Question 2

Geef een voorbeeld van arbeid.

Answer 2

Een voorbeeld van arbeid is het tillen van een boek van de grond naar een plank op een boekenplank. De kracht die wordt uitgeoefend om het boek omhoog te tillen, verricht arbeid tegen de zwaartekracht.

Question 3

Wat is de formule voor arbeid wanneer kracht en verplaatsing evenwijdig zijn?

Answer 3

De formule voor arbeid wanneer kracht en verplaatsing evenwijdig zijn is W = F x d, waarbij W de arbeid is, F de kracht en d de afstand waarover de kracht wordt uitgeoefend.

Question 4

Wat is de formule voor arbeid wanneer kracht en verplaatsing niet evenwijdig zijn?

Answer 4

De formule voor arbeid wanneer kracht en verplaatsing niet evenwijdig zijn is W = F x d x cos(θ), waarbij theta de hoek is tussen de richting van de kracht en de richting van de verplaatsing.

Question 5

Wat is de formule voor arbeid wanneer de kracht niet constant is?

Answer 5

De formule voor arbeid wanneer de kracht niet constant is, is de integraal van de kracht over de afstand waarover de kracht wordt uitgeoefend: W = ∫F(x) dx.

Question 6

Wat is wrijvingskracht?

Answer 6

Wrijvingskracht is de kracht die ontstaat als twee oppervlakken langs elkaar bewegen en die de beweging vertraagt of stopt.

Question 7

Wat is de formule voor wrijvingskracht?

Answer 7

De formule voor wrijvingskracht is F_frictie = μ x F_norm, waarbij F_frictie de wrijvingskracht is, μ de wrijvingscoëfficiënt en F_norm de normaalkracht die loodrecht op het oppervlak staat.

Question 8

Wat is het verschil tussen wrijvingscoëfficiënt statisch en dynamisch?

Answer 8

De wrijvingscoëfficiënt statisch is de coëfficiënt van wrijving tussen twee oppervlakken die in rust zijn en die nog moeten beginnen te bewegen, terwijl de wrijvingscoëfficiënt dynamisch de coëfficiënt is van wrijving tussen twee oppervlakken die al in beweging zijn.

Question 9

Wat is de formule voor arbeid door een kracht op een veer?

Answer 9

De formule voor arbeid door een kracht op een veer is W = (1/2) x k x x^2, waarbij W de arbeid is, k de veerconstante en x de afstand is waarmee de veer wordt uitgerekt.

Question 10

Wat is de formule voor arbeid verricht door zwaartekracht?

Answer 10

De formule voor arbeid verricht door zwaartekracht is W = mgh, waarbij m de massa van het object is, g de versnelling door zwaartekracht en h de hoogte van het object.

Question 11

Wat is de formule voor arbeid verricht door de gravitatiekracht?

Answer 11

De formule voor arbeid verricht door de gravitatiekracht is W = -G (m1m2/r), waarbij G de gravitatieconstante is, m1 en m2 de massa’s van de objecten zijn en r de afstand tussen de objecten.

Question 12

Wat is de formule voor de arbeid verricht door de coulombkracht?

Answer 12

De formule voor de arbeid verricht door de coulombkracht is W = k x (Q x Q / r).

Question 13

Wanneer bezit een voorwerp energie?

Answer 13

Een voorwerp bezit energie wanneer het in staat is om arbeid te verrichten.

Question 14

Geef een voorbeeld van een voorwerp dat energie bezit.

Answer 14

Een bal die op de top van een heuvel ligt, bezit potentiële energie omdat het in staat is om arbeid te verrichten bij het rollen naar beneden.

Question 15

Wat is mechanische energie?

Answer 15

Mechanische energie is de som van de kinetische en potentiële energie van een voorwerp.

Question 16

Wat is kinetische energie?

Answer 16

Kinetische energie is de energie die wordt geassocieerd met de beweging van een voorwerp.

Question 17

Wat is potentiële energie?

Answer 17

Potentiële energie is de energie die wordt geassocieerd met de positie of configuratie van een voorwerp.

Question 18

Wat zegt het arbeid-energietheorema?

Answer 18

Het arbeid-energietheorema stelt dat de arbeid verricht op een object gelijk is aan de verandering in kinetische energie van dat object.

Question 19

Wat is de formule van kinetische energie?

Answer 19

Wat is de formule van kinetische energie?

Question 20

Wat is de formule van potentiële gravitatie-energie dicht bij het aardoppervlak?

Answer 20

De formule voor potentiële gravitatie-energie dicht bij het aardoppervlak is mgh, waarbij m de massa van het object is, g de zwaartekrachtversnelling en h de hoogte van het object boven het aardoppervlak.

Question 21

Wat is de formule van potentiële gravitatie-energie?

Answer 21

De formule voor potentiële gravitatie-energie is G(m1m2/r), waarbij G de gravitatieconstante is, m1 en m2 de massa’s van de objecten zijn en r de afstand tussen hun middelpunten.

Question 22

Wat is de formule van potentiële elastische energie?

Answer 22

De formule voor potentiële elastische energie is 1/2kx^2, waarbij k de veerconstante is en x de uitrekking of compressie van de veer is.

Question 23

Wat zijn conservatieve krachten?

Answer 23

Conservatieve krachten zijn krachten waarvan het arbeid-energiebeginsel geldt, wat betekent dat de arbeid die door de kracht wordt verricht alleen afhankelijk is van de begin- en eindposities van het object en niet van het pad dat het object heeft afgelegd.

Question 24

Wat zijn niet-conservatieve krachten?

Answer 24

Niet-conservatieve krachten zijn krachten waarvan het arbeid-energiebeginsel niet geldt, wat betekent dat de arbeid die door de kracht wordt verricht afhankelijk is van het pad dat het object heeft afgelegd. Voorbeelden van niet-conservatieve krachten zijn wrijving en luchtweerstand.

Question 25

Wat is de wet van behoud van mechanische energie?

Answer 25

De wet van behoud van mechanische energie stelt dat de totale mechanische energie van een systeem constant blijft, zolang er geen externe niet-conservatieve krachten op het systeem werken.

Question 26

Wat is de wet van behoud van energie?

Answer 26

De wet van behoud van energie stelt dat energie niet kan worden gemaakt of vernietigd, maar alleen van de ene vorm naar de andere kan worden omgezet. De totale energie van een gesloten systeem blijft constant.

Question 27

Wat is vermogen?

Answer 27

Vermogen is de snelheid waarmee arbeid wordt verricht. Het is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt omgezet of overgedragen.

Question 28

Wat is de formule voor gemiddeld vermogen?

Answer 28

De formule voor gemiddeld vermogen is: gemiddeld vermogen = arbeid / tijd.

Question 29

Wat is de formule voor ogenblikkelijk vermogen?

Answer 29

De formule voor ogenblikkelijk vermogen is: P = dW/dt, waarbij P het vermogen is en dW/dt de afgeleide is van de verrichte arbeid ten opzichte van de tijd.

Question 30

Wat is rendement?

Answer 30

Rendement is de verhouding tussen de nuttige output van een systeem en de totale input. Het is een maatstaf voor hoe efficiënt een systeem is in het omzetten van input in nuttige output.

Question 31

Wat is de formule voor rendement?

Answer 31

De formule voor rendement is: rendement = (nuttige output) / (totale input) x 100%.

Question 32

Aan wat is de arbeid verricht door de zwaartekracht gelijk?

Answer 32

De arbeid verricht door de zwaartekracht is gelijk aan de negatieve verandering in potentiële energie van het object.

Question 33

Aan wat is de arbeid verricht door de gravitatiekracht gelijk?

Answer 33

De arbeid verricht door de gravitatiekracht is gelijk aan de negatieve verandering in potentiële energie van het object.

Question 34

Aan wat is de arbeid verricht door de veerkracht gelijk?

Answer 34

De arbeid verricht door de veerkracht is gelijk aan de negatieve verandering in elastische potentiële energie van de veer.

Question 35

Aan wat is de arbeid van de conservatieve krachten gelijk?

Answer 35

De arbeid van de conservatieve krachten is gelijk aan de negatieve verandering in potentiële energie van het systeem.

Question 36

Aan wat is de arbeid van de niet-conservatieve krachten gelijk?

Answer 36

De arbeid van de niet-conservatieve krachten is gelijk aan de negatieve verandering in mechanische energie van het systeem.

Question 37

Aan wat is de mechanische energie gelijk als de arbeid van de niet-conservatieve krachten gelijk is aan 0?

Answer 37

Als de arbeid van de niet-conservatieve krachten gelijk is aan 0, dan blijft de verandering in mechanische energie van het systeem gelijk aan 0.

Question 38

22. Welke wrijvingscoëfficiënt is groter ?

Answer 38

de statische wrijvingscoëfficiënt is groter dan de dynamische wrijvingscoëfficiënt.

Question 39

Waarom is de statische wrijvingscoëfficiënt groter dan de dynamische wrijvingscoëfficiënt ?

Answer 39

De statische wrijvingscoëfficiënt is over het algemeen groter dan de dynamische wrijvingscoëfficiënt omdat het gemakkelijker is om een object in beweging te houden (overwinnen van de aanvangswrijving) dan om het in beweging te brengen vanuit rust (overwinnen van de statische wrijving). Dit komt doordat er bij statische wrijving moleculaire aantrekking tussen de contactoppervlakken optreedt, waardoor er meer kracht nodig is om deze aantrekking te overwinnen en het object in beweging te krijgen. Bij dynamische wrijving is deze aantrekking tussen de oppervlakken minder, omdat de oppervlakken al in beweging zijn en dus minder kans hebben om in contact te blijven. Daarom is de dynamische wrijvingscoëfficiënt over het algemeen kleiner dan de statische wrijvingscoëfficiënt.