Nask samenvatting hoofdstuk 5: arbeid

Nask samenvatting hoofdstuk 5: arbeid
Verschillende soorten krachten


Trekkracht
Kracht die op een voorwerp wordt uitgeoefend om een voorwerp te verplaatsen.
Wrijvingskracht
Een van de tegenwerkende krachten die zorgt dat als de trekkracht ophoudt, het voorwerp
stil komt te liggen.
Bij een constante snelheid is de trekkracht even groot als de tegenwerkende kracht. 0km/h
is ook een constante snelheid.
o Tegenwerkende krachten
 Luchtweerstand
 Deze kracht is kleiner te maken door het voorwerp te stroomlijnen.
 Rolweerstand
 Rolweerstand ontstaat door vervorming van band of wegdek. Op te
lossen door band harder te maken(op pompen). Hoe groter het
contact oppervlak hoe groter de rolweerstand:

De linker band heeft een hogere rolweerstand dan de rechterband.
Wrijvingskracht
 Deze kracht is kleiner te maken door het voorwerp te smeren
Arbeid verrichten



Als je een voorwerp verplaats verricht je arbeid.
De grote van de arbeid hangt af van de trekkracht en de afstand dat het voorwerp moet
afleggen/heeft afgelegd.
Arbeid = kracht * afstand
W=F*s
Hierbij is kracht in newton en afstand in meter; arbeid is newton-meter(Nm).
Newton-meter is gelijk aan joule:
Nm = J
1kg = 9.81N
Katrollen

Bij één katrol is de kracht die aan het touw getrokken moet worden even groot als het
gewicht van het voorwerp:

Bij twee of meerdere katrollen word het gewicht gedeelt door het aantal katrollen:
Bij meerdere katrollen moet wel meer touw worden binnen gehaald; hierdoor wordt de
afstand langer en blijft de arbeid dus gelijk.
Stel dat je het gewicht(100N) 50cm omhoog moet tillen dan is de arbeid:
0.5m * 100N = 50Nm.
Als het gewicht nu met 2 katrollen omhoog getakeld word dan blijft het gewicht 100N, maar
de afstand van gewicht plafond word twee keer door het touw afgelegd(zie linker foto).
Waardoor de lengte 2 * 50cm = 100cm wordt en het gewicht in 100N/2=50N veranderd:
1M * 50N = 50Nm arbeid blijft dus het zelfde.
De hefboom
De hefboom hierboven betekent: er is 2N nodig om en de beweegafstand moet 100cm zijn om een
gewicht van 200N te kunnen optillen.
Deze hefboom verandert de linkerkant 1cm en de rechterkant 100cm hier zit dus een verschil tussen
van 100cm. Het verschil tussen de gewichten links en rechts is 200N – 2N = 100N je kan dus zeggen
dat vergroting van de beweegafstand en het gewicht gelijk is.
als het linker gewicht geen 200N is maar 400N dan heb je links dus een gewicht nodig van 4N of de
beweegafstand rechts moet 200cm worden.
De helling
Het 50cm omhoog tillen van een gewicht van 100N kost 50Nm arbeid. Als je dit gewicht niet tilt
maar rolt wordt de afstand groter bijvoorbeeld:
lengte helling: 5m
kracht die nodig is om gewicht omhoog te rollen: 10N
W=F*s
W=10N*5m=50Nm
het kost dus evenveel arbeid om het gewicht omhoog te tillen als dat je het gewicht omhoog rolt.
W blijft het zelfde, F en s veranderen.
Vermogen (P)
Vermogen(P) is het zelfde als joule per seconde, en als Nm per seconde(zie arbeid).
P = vermogen-watt (W)
P = J/s = Nm/s
J = joule = Newton-meter (Nm)
s = seconde
Het opgenomen vermogen (Pop)
Opgenomen vermogen (Pop) is de hoeveelheid energie die de motor per seconde opneemt.
Pop = opgenomen vermogen-watt (W)
Pop = U * I
U = spanning-volt (V)
I = stroomsterkte-ampère (A)
Pop is gelijk aan Eop
Het nuttig vermogen (pnut)
Nuttig vermogen (Pnut) is de hoeveelheid vermogen die de motor per seconde verricht.
Pnut = nuttig vermogen-watt (W)
Pnut = W/t
W = Arbeid = Nm of Joule (zie arbeid)
t = tijd in seconde
Pnut is gelijk aan Enut
Energie (E)
Energie verbruik is hoeveel energie de motor in een bepaalde tijd gebruikt.
E = energie verbruik (kWh)
E = P/t
P = vermogen-watt (W) (let op! Kan ook in kW)
T = tijd (uren)
Rendement
Het rendement is op verschillende manieren uit te rekenen.
η = Enut/Eop * 100% = Pnut/Pop * 100%
deze twee formules zijn gelijk aan elkaar.
Verbrandingsmotoren

Download Report