Inloggen



E-mailadres

Wachtwoord




 
 


Wet van behoud van energie









Voor de videoles "Wet van behoud van energie" moet je eerst inloggen.








Nieuwsgierig?


Bekijk de 3 demolessen ►

De totale hoeveelheid energie in een systeem blijkt altijd gelijk te zijn als er geen energie toe- of afgevoerd wordt. Dit heet ook wel de wet van behoud van energie. Dankzij deze wet is het mogelijk om snelheden, hoogtes, krachten te berekenen met behulp van kinetische- en potentiële- en veerenergie op een manier die vaak makkelijker is dan met andere methode, zoals bijvoorbeeld op basis van krachten ontbinden. In deze videoles uitleg over hoe dit in de praktijk werkt.


Voorkennis

Energie, joule


Moet ik dit kennen?

De stof die in de videoles "Wet van behoud van energie" behandeld wordt maakt deel uit van:


HAVOVWO
Oud programmaCentraal examen (CE)Centraal examen (CE)
Nieuw programmaCentraal examen (CE)Centraal examen (CE)


Test jezelf - "Wet van behoud van energie"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je ťťn of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.


Vraag 1

Een kogel van 5,0 kg wordt met een snelheid van 12 ms-1 rechtomhoog geschoten. Hoe groot is de kinetische energie van de kogel?

Vraag 2

Hoe hoog komt de kogel uit de vorige vraag als je geen rekening houdt met wrijving?

Vraag 3

In werkelijkheid komt de kogel minder hoog dan bij de vorige vraag berekend. Dit komt door de wrijvingskracht. De arbeid van de wrijvingskracht wordt omgezet in … energie.


30 J
49 J
3,6·102 J
7,3 m
8,0 m
1,8·101 m
kinetische
potentiele
warmte



Vragen over "Wet van behoud van energie"?

Hieronder vind je de vragen en antwoorden over de videoles "Wet van behoud van energie". Om zelf vragen te stellen of te reageren moet je ingelogd zijn.


Kimberley Priester vroeg op zaterdag 25 okt 2014 om 10:12
Bij een opdracht, moet je de snelheid van een meteoriet berekenen van 100 kg.
Hij gaat door punt P en Q en M is het middelpunt van de aarde, dan is PM=24,0 x 10^6 m en QM is 18,0 x 10^6 m
Je hebt eerst de gravitatie-energie berekent in P en in Q en daarna de arbeid die de gravitatiekracht heeft verricht tijdens de beweging van P naar Q. Dan moet je dus de snelheid berekenen en dan maken ze gebruik van de wet van behoud. 1/2m x m x v(van p)^2 - Gx m x M/(van p)= 1/2m x m x v(van q)^2 - Gx m x M/(van q) Zo kan je inderdaad v uitrekenen, maar waarom gebruik je de wet van behoud? Waarom kan je niet gewoon een andere formule gebruiken?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 25 okt 2014 om 12:08
Dag Kimberly,

Klopt: zo kun je inderdaad de snelheid berekenen. Het verschil in gravitatie-energie tussen de twee plaatsen Q en P is gelijk aan het verschil in kinetische energie.

De reden dat je het hier moet uitrekenen met de wet van behoud van energie en niet bijvoorbeeld met de versnelling, is dat de kracht, en de dus ook de versnelling, niet constant is. Bovendien zou je berekening veel ingewikkelder worden omdat je dan ook rekening moet houden met de tijd die hij erover doet om van Q naar P te bewegen.

Met de wet van behoud van energie is het uiteindelijk een stuk eenvoudiger.



Op dinsdag 2 sep 2014 om 20:46 is de volgende vraag gesteld
Hoi hoi,

Waarom moet de kinetische energie gelijk zijn aan de arbeid die er verricht wordt? Ik snap de link tussen die 2 niet, de formule van kinetische energie is dus 0,5mv^2 maar waar komt het verband vandaan om hem met arbeid te vergelijken?

Erik van Munster reageerde op woensdag 3 sep 2014 om 09:26
Voor het verrichten van arbeid is energie nodig. De arbeid is gelijk aan de hoeveelheid energie die nodig is om die arbeid te verrichten.

Voorbeeld:
Om een voorwerp een kinetische energie van 20 J te geven moet je dus 20 J aan arbeid verrichten.

Arbeid is dus gelijk aan de hoeveelheid energie die ergens bijkomt of afgaat. Kun je ook aan de eenheid zien. Zowel arbeid als energie hebben de eenheid Joule.



Op zondag 6 apr 2014 om 16:36 is de volgende vraag gesteld
Ik heb de volgende vraag voor me liggen:
Iemand gooit vanaf een brug een appel met een snelheid van 5.4 m/s recht naar beneden naar een rivier, die 5.9 m lager stroomt.

Bereken de snelheid in m/s waarmee de appel het water raakt. Je mag de luchtweerstand in je berekening verwaarlozen.

Hoe moet ik dit oplossen?

Floor Doppen reageerde op zondag 6 apr 2014 om 17:05
Ik heb deze vraag inmiddels weten op te lossen maar zit nu al een half uur met deze vraag te rekenen: Een fietser (massa inclusief fiets is 90,0 kg) wil een zo grote snelheid hebben dat hij zonder te trappen een brug kan oprollen. Het wegdek van de brug is 3.50 m hoger dan waar hij nu is. De fietser wil bovenop de brug niet tot stilstand komen, maar een snelheid van tenmiste 4.80 km/h overhouden. De weerstandskrachten op de fiets mag je in je berekening verwaarlozen.

Bereken de snelheid van de fietser voordat hij de brug oprolt in km/h.

(De vorige vraag kun je dus als nooit gesteld beschouwen!)

Erik van Munster reageerde op zondag 6 apr 2014 om 20:37
Dag Floor,

De kinetische energie die de fietser in het begin (Ekin1) heeft wordt verminderd bij het oprijden van de brug omdat dit omgezet wordt in zwaarte-energie. Hierdoor is de kinetische energie boven (Ekin2) kleiner.

Er geldt dus: Ekin1 - Epot = Ekin2

Ekin2 (boven dus) kun je uitrekenen: 4,8 km/h =1,333 m/s. Invullen geeft 0.5*m*v^2 = 0.5*90*1,333^2 = 80 J.

De zwaarte-energie is m*g*h = 90*9,81*3,5 = 3090 J

Ekin1 moet dus 3090 + 80 = 3170 J zijn.

0,5*90*v^2 = 3170 dus v = wortel(3170/(0,5*90))= 8,393 m/s. Dit is afgerond 30 km/h.

Erik van Munster reageerde op zondag 6 apr 2014 om 20:38
Voor de zekerheid: Het antwoord op je eerdere vraag zou afgerond 12 m/s moeten zijn.

Floor Doppen reageerde op dinsdag 8 apr 2014 om 19:04
Dankjewel!



Op dinsdag 14 jan 2014 om 17:59 is de volgende vraag gesteld
Is de potentiële energie hetzelfde als de zwaarte energie?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 jan 2014 om 22:10
Ja. Potentiele energie is hetzelfde als zwaarte-energie.



Op donderdag 3 okt 2013 om 11:34 is de volgende vraag gesteld
Is de warmte-energie niet hetzelfde als de wrijving?
Ik bedoel dan dat door wrijving juist warmte ontstaat?

Erik van Munster reageerde op donderdag 3 okt 2013 om 16:30
Klopt, energie die door wrijving ontstaat wordt inderdaad warmte.

Maar dat wil niet zeggen dat alle warmte door wrijving ontstaan. Dit kan ook door verbranding, straling etc.. ontstaan.



Marleen Welten vroeg op maandag 13 mei 2013 om 18:45
bij de laatste voorbeeld opgave, waar in de berekening wordt de min nou gebruikt? want de kracht gaat in een tegengestelde richting!

Erik van Munster reageerde op maandag 13 mei 2013 om 21:09
Hoi Marleen,

Een kracht is in principe altijd positief met een bepaalde richting (het is een vector). Soms is het handig om een kracht negatief te noemen in vergelijking met andere krachten. Dit doe je bijvoorbeeld bij het optellen van krachten als een van de krachten een tegengestelde richting heeft vergeleken met andere krachten. Het is dan handig om een kracht negatief te noemen. Hij is natuurlijk niet echt negatief maar heeft een andere richting.

Hier is eigenlijk hetzelfde aan de hand. De kracht is positief alleen is de richting tegengesteld aan de verplaatsing. Je kunt dan twee dingen doen:

De kracht die je als uitkomst krijgt positief houden maar erbij zeggen dat de richting tegengesteld is aan de verplaatsing.

De kracht negatief noemen om op deze manier mee aan te geven dat de kracht tegengesteld is aan de verplaatsing.

Het hangt van de situatie af wat je makkelijker vindt.



Kimberly Schoenmaker vroeg op donderdag 25 apr 2013 om 16:30
Bij het tweede voorbeeld over de veer en de kogel: waarom wordt de potentiële energie verwaarloost? Of heeft deze helemaal geen Epot?
Dankuwel

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 apr 2013 om 21:59
Als de kogel horizontaal wordt weggeschoten is de potentiele energie niet belangrijk. Dit is hier het geval (wordt hier niet zo heel duidelijk gezegd, excuses)



Mees Kersbergen vroeg op zaterdag 19 mei 2012 om 11:04
Bij de eerste twee opgaves komt er door de wrijving met de lucht toch ook warmte vrij? Wordt deze voor het gemak verwaarloosd, is deze zo weinig dat de warmte mag worden verwaarloosd of moet je er vanuit gaan dat de opgave zich in vacuüm afspeeld?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 19 mei 2012 om 11:19
Klopt, in het echt zal er ook energie 'verloren' gaan aan wrijving en dus aan warmte. Die heb ik in de eerste twee vragen verwaarloost. Bij de derde opgave is er juist wel wrijving en wordt uitgerekend hoeveel warmte en vrijkomt.



Nesar Sakha vroeg op donderdag 17 mei 2012 om 00:44
bij de vraag veerconstante,
Veer energie wordt omgezet in Kinetische energie toch?
dus Eveer>Ekin
maar vervolgens met de formules wordt de plaatsen veranderd, 1/2mvkw=1/2cukw??
moet ik het begrijpen dat het niet uitmaakt om het van plaats te veranderen?
bedankt,

Erik van Munster reageerde op donderdag 17 mei 2012 om 09:50
Het maakt inderdaad niks uit of je nou zegt a=b of b=a. Dit komt hetzelfde neer.



Romano Schreuder vroeg op dinsdag 15 mei 2012 om 16:17
Bij de opgave met de trein en gemiddelde remkracht moet het 3,75*10^6 J / 1.900 m zijn toch i.p.v. 19.000 m? Antwoord wordt dan 1.973,68 N -> 2,0*10^3 N?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 15 mei 2012 om 17:36
Je hebt helemaal gelijk: 1,9 km is natuurlijk 1900m. Afgerond wordt het antwoord dan inderdaad 2,0*10^3 N

Op donderdag 28 mrt 2013 om 08:39 is de volgende reactie gegeven
Hoi Erik,
bij vraag 1 weegt de kogel 5 kg ipv 5 g. Toch?

Erik van Munster reageerde op donderdag 28 mrt 2013 om 16:00
Klopt, massa's die je in formules invult moeten vrijwel altijd in kilogram en niet in gram. De SI eenheid van massa is ook kg en geen g.