Energie omzetting berekenen

Voorbeeld 1

Op de grond staat een doos van 15 kg, deze wordt door Jan op de tafel getild. De tafel is 90 cm hoog. Hoeveel arbeid kost dit Jan?

Gegeven: mdoos = 15 kg, g = 10 m/s2, h = 90 cm = 0,90 m

Gevraagd: W = ?

Er gaat geen energie verloren, en energie kan niet uit het niks ontstaan. De zwaarte energie die de doos krijgt moet dus gelijk zijn aan de arbeid die Jan levert.  


Formule: W = Ezwaarte = m x g x h

Berekening: W = Ezwaarte = 15 x 10 x 0,90 = 135 J

Antwoord: W = Ezwaarte = 135 J

 

Voorbeeld 2

Een blokje met een massa van 250 g glijdt van een helling af. De helling is 75 cm hoog. Berekende snelheid die het blokje onderaan de helling heeft.

Gegeven: m = 250 g = 0,250 kg, h = 75 cm = 0,75 m, g = 10 m/s2

Gevraagd: v = ?

De zwaarte-energie van het blokje wordt omgezet in bewegings-energie. Als je de bewegingsenergie weet, kun je met de formule voor Ekinetisch de snelheid uitrekenen

Formule: Ezwaarte  = Ekinetisch ,     m x g x h = 0,5 x m x v

m x g x h = 0,5 x m x v2 , in beide formules staat de massa, hierdoor mag je de massa weg strepen.

g x h = 0,5 x v2, je deelt beide kanten van de formule door 0,5

v2 = 2 x g x h, om v uit te rekenen trek je de wortel aan beide kanten van de formules

v = √(2 x g x h) 

Berekening: v = √(2 x 10 x 0,75) 

Antwoord: v = 3,87 m/s