Rotatie energie

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht en beweging

Van een voorwerp dat van een bepaalde hoogte valt is de snelheid waarmee het tegen de grond komt uit de omzetting van zwaarte energie in bewegingsenergie te berekenen.

Van een voorwerp dat van een bepaalde hoogte valt is de snelheid waarmee het tegen de grond komt uit de omzetting van zwaarte energie in bewegingsenergie te berekenen. Metingen aan een dergelijke proef geven een lagere snelheid, hetgeen te verklaren is uit het feit dat er wrijving is.

Een stalen kogel die van een bepaalde hoogte naar beneden rolt, blijkt beneden een nog lagere snelheid te hebben dan op grond van berekeningen, waarbij rekening gehouden wordt met de wrijvingskrachten, te verwachten is.

Als je een rollende kogel tegen een schuin vlak omhoog laat rollen, komt de kogel hoger dan je op grond van berekeningen met bewegingsenergie en zwaarte energie zou verwachten. Waar haalt de kogel energie vandaan waardoor hij zo hoog komt?

Het blijkt dat draaiende voorwerpen energie in zich opgeslagen hebben: rotatie energie. Voorbeelden hiervan zijn vliegwielen en jojo's.

Mogelijkheden voor een profielwerkstuk

  • Onderzoek de grootte van de wrijvingsenergie die ontstaat bij een vallend voorwerp.
  • Onderzoek de grootte van de rotatie energie die ontstaat bij een naar beneden rollend voorwerp.
  • Onderzoek de invloed van de plaats van de massa op de rotatie energie van een rollend voorwerp (massieve kogel ten opzichte van een holle kogel).
  • Onderzoek de theoretische achtergrond van rotatie energie.
  • Onderzoek voorbeelden waar vliegwielen gebruikt kunnen worden. Welke voor- en nadelen kleven er aan het gebruik van vliegwielen en hoe kunnen de nadelen geheel of gedeeltelijk opgeheven worden?