Arbeid W = F x s x cos φ
Lola
stelde deze vraag op
25 augustus 2023 om 15:34.
Wat betekent 90 en 180 graden in W = F x s x cos?
Reacties
Jaap
op
25 augustus 2023 om 15:47
Dag Lola,
Als de kracht F werkt onder een hoek van 90° met de verplaatsing s,
staat F loodrecht op s en is de verrichte arbeid W gelijk aan 0, want cos(90°) = 0
Voorbeeld: een blok schuift over een horizontaal vlak. De zwaartekracht verricht geen arbeid op het blok. Want de zwaartekracht (verticaal) werkt loodrecht op de verplaatsing (horizontaal).
Als de kracht F werkt onder een hoek van 180° met de verplaatsing s, werkt F tegen de bewegingsrichting in. Dan is de door F verrichte arbeid W negatief en gelijk aan –F·s, want cos(180°) = –1
Voorbeeld: de schuifwrijvingskracht remt een blok dat over een vlak schuift.
De schuifwrijvingskracht verricht negatieve arbeid op het blok.
Groet, Jaap
theo de klerk
op
25 augustus 2023 om 16:13
De formule is dus ook
W = F s cos φ
met φ de hoek tussen F en s ofwel de , van F in de richting van s of andersom
In dezelfde richting wijzend: φ = 0º , cos 0 = 1 dus W = F.s (er wordt arbeid verricht ten koste van beschikbare energie)
Tegengesteld wijzend: φ = 180º , cos 180 = -1 dus W = - F.s (arbeid verhoogt beschikbare energie)
Lola
op
25 augustus 2023 om 17:03
De eerste situatie heeft dus met positieve arbeid te maken
Jaap
op
25 augustus 2023 om 17:50
Dag Lola,
De verrichte arbeid is positief als 0≤φ<90°.
Groet, Jaap
Lola
op
25 augustus 2023 om 20:50
Geldt f x s cos 90 alleen voor normaal kracht en zwaartekracht componenten
Jaap
op
25 augustus 2023 om 21:09
Dag Lola,
W=0 geldt altijd als de hoek φ tussen de kracht(component) en de verplaatsing 90º is.
Voorbeeld
Een satelliet beweegt langs een cirkelbaan om de aarde. De aantrekkingskracht van de aarde op de satelliet werkt loodrecht op een klein stukje verplaatsing van de satelliet langs de cirkelboog. De hoek tussen de aantrekkingskracht en de verplaatsing is 90º. De aantrekkingskracht verricht geen arbeid op de satelliet, W=0.
Kun jij uitleggen hoe het zit als jij op een schommel heen en weer gaat?
De spankracht van het touw trekt aan jou in de richting van het ophangpunt.
Is de arbeid van de spankracht op jou wel of niet nul?
Groet, Jaap
Lola
op
25 augustus 2023 om 21:30
Als je heen en weer gaat dan staat de spankracht niet loodrecht op de verplaatsing, dus de arbeid is dan niet 0?
Jaap
op
25 augustus 2023 om 21:34
Dag Lola,
Als je op een schommel heen en weer gaat, beweeg je stukje voor stukje langs een cirkelboog. De spankracht van het touw werkt steeds loodrecht op een klein stukje verplaatsing van jou langs de cirkelboog. Bij elk stukje is de hoek tussen de spankracht en de verplaatsing 90º. De spankracht verricht geen arbeid op jou.
Groet, Jaap
Theo de Klerk
op
25 augustus 2023 om 23:23

https://pixabay.com/nl/photos/schommel-kinderen-twee-silhouet-1906569/