Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H6 Arbeid en energie
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H6 Arbeid en energie›6.1a
Hoofdstuk 6 · Les 1 van 10

Arbeid

Stilstaan op de grond kost je bijna geen moeite. Een wand opklimmen wel, terwijl de zwaartekracht even groot is. Het verschil: bij het klimmen verplaats je je in de richting van je spierkracht. Dan verricht je arbeid.

20 min

Na deze les kun je

  • rekenen met W = F · s
  • bepalen of de arbeid van een kracht positief, negatief of nul is

Dit weet je al

Krachten (hoofdstuk 3).

Arbeid

Een kracht verricht arbeid als het voorwerp zich verplaatst langs de richting van de kracht.

W=F⋅s\displaystyle W = F \cdot sBinasWW: arbeid (Nm), FF: kracht (N), ss: verplaatsing (m). Binas 35A4.

De eenheid is de newtonmeter (Nm). Verwar die niet met N/m, de eenheid van de veerconstante.

Positief, negatief of nul

  • Kracht in de bewegingsrichting: de arbeid is positief, de snelheid neemt toe (bijvoorbeeld wind in de rug).
  • Kracht tegen de bewegingsrichting in: de arbeid is negatief, W=−F⋅sW = -F \cdot s, de snelheid neemt af. De arbeid van een weerstandskracht heet wrijvingsarbeid.
  • Kracht loodrecht op de verplaatsing: geen arbeid. De snelheid verandert er niet door.
De krachten op een rijdende fiets. De voorwaartse kracht verricht positieve arbeid, de weerstand negatieve. Zwaartekracht en normaalkracht staan loodrecht op de verplaatsing en verrichten geen arbeid.
De krachten op een rijdende fiets. De voorwaartse kracht verricht positieve arbeid, de weerstand negatieve. Zwaartekracht en normaalkracht staan loodrecht op de verplaatsing en verrichten geen arbeid.
✎Voorbeeld 1: een kist verschuiven

Je duwt een kist met 150 N over een afstand van 4,0 m. De schuifwrijving is 150 N. Bereken de arbeid van beide krachten.

  1. Jouw duwkracht werkt mee:
Wduw=150×4,0=6,0⋅102 Nm\begin{aligned} W_\text{duw} &= 150 \times 4{,}0 \\ &= 6{,}0 \cdot 10^2\ \text{Nm} \end{aligned}
  1. De wrijving werkt tegen:
Ww=−150×4,0=−6,0⋅102 Nm\begin{aligned} W_\text{w} &= -150 \times 4{,}0 \\ &= -6{,}0 \cdot 10^2\ \text{Nm} \end{aligned}
!Kracht zonder verplaatsing

Duw je hard tegen een muur die niet beweegt, dan verricht je kracht geen arbeid (s=0s = 0). Dat je toch moe wordt, komt doordat je spieren voortdurend aan- en ontspannen.

Even controleren

Snap je het?

Je draagt een tas van 50 N op gelijke hoogte 20 m vooruit. Hoeveel arbeid verricht jouw kracht op de tas?

Een remkracht van 800 N remt een auto af over 25 m. Bereken de arbeid van de remkracht.

↗Hoe hangt dit samen?

In de volgende les tel je de arbeid van alle krachten bij elkaar op.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.