Formules arbeid en energie
Alle formules uit hoofdstuk 6. Het label laat zien of je de formule in Binas tabel 35 vindt, of dat je hem zelf moet kunnen afleiden. Klik op een lesnummer voor de uitleg.
Waarom dat onderscheid belangrijk is
Bij een formule met Zelf afleiden kan een toets- of examenvraag beginnen met “Leid af dat…”. Dan moet je laten zien welke formules uit Binas je combineert en welke bewerking je bij elke stap doet. Getallen invullen om te controleren telt niet als afleiding.
Grootheden en eenheden
| Grootheid | Symbool | Eenheid |
|---|---|---|
| arbeid | W | newtonmeter (Nm) = joule (J) |
| totale arbeid | Wtot (ΣW) | newtonmeter (Nm) |
| kracht | F | newton (N) |
| zwaartekracht | Fz | newton (N) |
| resulterende kracht | Fres | newton (N) |
| weerstandskracht | Fw | newton (N) |
| luchtweerstandskracht | Fw,l | newton (N) |
| rolweerstand | Frol | newton (N) |
| verplaatsing | s | meter (m) |
| hoek tussen kracht en verplaatsing | α | graad (°) |
| energie (algemeen) | E | joule (J) |
| kinetische energie | Ek | joule (J) |
| zwaarte-energie | Ez | joule (J) |
| veerenergie | Ev | joule (J) |
| chemische energie | Ech | joule (J) |
| warmte | Q | joule (J) |
| nuttige energie, toegevoerde energie | Enuttig, Ein | joule (J) |
| massa | m | kilogram (kg) |
| snelheid | v | meter per seconde (m/s) |
| versnelling | a | meter per seconde kwadraat (m/s²) |
| valversnelling | g | meter per seconde kwadraat (m/s²) |
| hoogte | h | meter (m) |
| veerconstante | C | newton per meter (N/m) |
| uitrekking van de veer | u | meter (m) |
| stookwaarde per massa | rm | joule per kilogram (J/kg) |
| stookwaarde per volume | rV | joule per kubieke meter (J/m³) |
| volume | V | kubieke meter (m³) |
| luchtweerstandsconstante | k | kilogram per meter (kg/m) |
| vermogen | P | watt (W) |
| nuttig vermogen, toegevoerd vermogen | Pnuttig, Pin | watt (W) |
| tijd | t | seconde (s) |
| rendement | η | geen eenheid (of %) |
Formules
| Formule | Betekenis | Bron | Les |
|---|---|---|---|
| W = F·s | arbeid, kracht en verplaatsing gelijk gericht | Binas | 6.1a |
| W = F·s·cos α | arbeid bij een schuine kracht | Binas | 6.1a |
| Wtot = W1 + W2 + … | totale arbeid van alle krachten | Binas | 6.1a |
| Wtot = Fres·s | totale arbeid via de resulterende kracht | Zelf afleiden | 6.1a |
| W = oppervlakte onder (F,s)-grafiek | arbeid bij een veranderlijke kracht | Zelf afleiden | 6.1b |
| F = C·u | veerkracht | Binas | 6.2a |
| Ev = ½·C·u2 | veerenergie | Binas | 6.2a |
| Ez = m·g·h | zwaarte-energie | Binas | 6.2a |
| Ek = ½·m·v2 | kinetische energie | Binas | 6.2b |
| ΣW = ΔEk | wet van arbeid en kinetische energie | Binas | 6.2b |
| ΣEin = ΣEuit | wet van behoud van energie | Binas | 6.3a |
| g·h = ½·v2 | vrije val vanuit stilstand | Zelf afleiden | 6.3a |
| Q = Fw,l,gem·s | warmte door een weerstandskracht | Zelf afleiden | 6.3b |
| ½·m·vbegin2 = Frem,gem·srem | remweg | Zelf afleiden | 6.3b |
| vbegin2 / srem = 2·arem,gem | remweg en remvertraging | Zelf afleiden | 6.3b |
| Ech = rm·m | chemische energie, vaste stof | Binas | 6.4 |
| Ech = rV·V | chemische energie, vloeistof of gas | Binas | 6.4 |
| Fw,lucht = k·v2 | luchtweerstand (in Binas als ½·cw·ρ·A·v²) | Binas | 6.4 |
| P = E/t / P = W/t | vermogen | Binas | 6.5a |
| η = Enuttig/Ein = Pnuttig/Pin | rendement | Binas | 6.5a |
| ηtotaal = η1·η2 | rendement van twee omzettingen na elkaar | Zelf afleiden | 6.5a |
| P = F·v | vermogen, kracht en snelheid | Binas | 6.5b |
| Fw = Fmotor = P/v | weerstand bij topsnelheid | Zelf afleiden | 6.5b |
Eenheden en omrekeningen
| Van | Naar |
|---|---|
| 1 Nm | 1 J |
| km/h | m/s: delen door 3,6 |
| 1 L | 0,001 m³ |
| 1 kcal | 4,184 kJ (Binas tabel 5) |
| 1 pk | 7,355·10² W (Binas tabel 5) |
| η = 25% | invullen als 0,25 |
Let op: W als symbool betekent arbeid, W als eenheid betekent watt.