# 6. Formules.

In de natuurkunde werken we veel met formules. Ook formules kan je vinden in de BINAS, maar vaak kost het te veel tijd om op te zoeken, en wat heb je aan een formule als je niet weet wat je ermee kan doen.

Voor we naar formules gaan kijken eerst een paar opmerkingen.

- In de natuurkunde wordt een . ook wel als vermenigvuldigingsteken gebruikt.

In plaats van l x b x h wordt dus ook wel l . b . h geschreven. In de binas kom je dit regelmatig tegen.

- Schrijf achter je eindantwoord altijd een eenheid! Dan weet iedereen waar je het over hebt.

We gaan met een aantal formules aan de slag.

Gemiddelde snelheid.

Als je wil weten hoe snel een voorwerp van A naar B is gegaan kan je de gemiddelde snelheid uitrekenen. Het is een gemiddelde snelheid, omdat het voorwerp niet constant even snel gaat. Het kan bijvoorbeeld moeten starten vanuit stilstand, of onderweg iets tegen komen waardoor het even snelheid moet minderen of juist even sneller gaat.

De grootheid die we willen weten is dus de gemiddelde snelheid (v). De eenheid waarin deze wordt uitgedrukt is meter per seconde (m/s) of kilometer per uur (km/h)

Om dit te berekenen hebben we twee gegevens nodig.

De afstand of afgelegde weg(s). Uitgedrukt in meter (m) of kilometer (km)

De tijd (t). De verstreken tijd tussen het begin en het einde. Uitgedrukt in seconden (s) of uren (h van het Engelse woord hour)

De formule om de gemiddelde snelheid uit te rekenen is:

v = s / t

In woorden staat hier: Snelheid is afgelegde weg gedeeld door tijd.

Als je een antwoord in m/s hebt en je wil hier graag km/h van maken, dan vermenigvuldig je het antwoord met 3,6

Snelheid in m/s x 3,6 = km/h

Als je een antwoord hebt in km/h en je wil hier graag m/s van maken, dan deel je het antwoord door 3,6

Snelheid in km/h / 3,6 = m/s

Rendement

Als je energie omzet gaat er altijd energie verloren aan een bijeffect. Zo komt bij de omzetting van elektrische energie naar stralingsenergie niet alleen licht (straling) vrij, maar ook warmte.

Een LED lamp levert meer licht dan warmte. Bij een gloeilamp gaat er veel energie verloren doordat er ongewenst veel warmte vrij komt en maar weinig licht.

We kunnen uitrekenen hoe veel procent van de energie besteed is aan hetgeen we willen hebben. Hoe minder energie naar de ongewenste bijeffecten gaat, hoe hoger de gewenste opbrengst dus het rendement is. Rendement drukken we uit in procent ( % )

De energie drukken we uit in Joule (J)

De totale energie voor de omzetting (Eop ) en de nuttige energie na de omzetting (Eaf) drukken we uit in Joule.

De formule voor het uitrekenen van rendement is:

Rendement = Eaf / Eop x 100%

In woorden staat hier:

Rendement = nuttige energie na de omzetting / totale energie voor de omzetting . 100 %

Energie

Je kan uitrekenen hoe veel energie een elektrisch apparaat verbruikt.

We kunnen dit uitrekenen in J en in kWh.

De eenheid van vermogen (P) is Watt (W). Watt is een verkorte schrijfwijze voor Joule per seconde. 1 W = 1 J/s

Om het verbruik van elektrische energie te kunnen weergeven wordt ook wel kWh gebruikt. Dit staat voor kiloWatt per uur.

Om Energie uit te kunnen rekenen hebben we twee gegevens nodig.

Het vermogen, P, uitgedrukt in Watt of kiloWatt.

En de tijd t, uitgedrukt in seconden (sec) of uren (h)

De formule om Energie uit te rekenen is:

E = P x t

In woorden staat hier: Energie is vermogen keer tijd.

Wil je een antwoord in Joule, dan gebruik je de eenheden Watt en seconde.

Wil je een antwoord in kWh, dan gebruik je de eenheden kiloWatt en uur.

Dichtheid

Hoe zwaar een voorwerp is hangt af van de afmetingen van dat voorwerp. Ook de stof waarvan een blokje gemaakt is heeft invloed op de massa.

De massa van 1 cm3 van de stof heet de dichtheid.

In de natuurkunde wordt dichtheid aangegeven met de Griekse letter ρ (spreek uit als Rho)

Om de dichtheid te kunnen berekenen hebben we twee gegevens nodig:

De massa m in gram of kilogram.

Het volume in cm3.

De massa kan je bepalen door het voorwerp op een weegschaal te leggen.

Het volume (V) van een rechthoekig voorwerp kan je meten.

Als je de lengte x breedte x hoogte doet, dan heb je het volume. (in cm3 of m3)

Bij een niet rechthoekig voorwerp kan je de dompelmethode gebruiken. Je dompelt het voorwerp onder in water en kijkt hoe veel ml het water stijgt. 1 ml = 1 cm3

De formule om dichtheid uit te rekenen is:

ρ = m / V

In woorden staat hier: dichtheid (Rho) is massa gedeeld door volume.