Arbeid, energie en rendement
Ongeveer 9 minuten. Arbeid is kracht keer weg. Alleen het stuk in de richting van de kracht telt mee.
De vormen die je nodig hebt
De zwaarte-energie van iets dat je optilt is m keer g keer h. Til je 20 kilogram een meter op, dan kost dat ongeveer 196 joule.
De kinetische energie van iets dat beweegt is een halve keer m keer v in het kwadraat. Daar zit het kwadraat in, en daarom is twee keer zo snel vier keer zo veel energie.
Bij een val gaat zwaarte-energie over in kinetische energie. Zonder wrijving is de som van die twee constant, en dat heet behoud van energie.
Het rendement is de nuttige energie gedeeld door de toegevoerde energie. De rest wordt bijna altijd warmte, ook bij een remmende auto.
Van hoogte naar snelheid
De totale lengte blijft gelijk, want energie verdwijnt niet.
Zo pak je een energievraag aan
Benoem begin en eind
Welke energie is er aan het begin en welke aan het eind? Dat zijn de twee kanten van je vergelijking.
Stel ze gelijk
Zonder wrijving is de energie aan het begin gelijk aan die aan het eind.
Vul de formules in
m keer g keer h aan de ene kant, een halve keer m keer v kwadraat aan de andere.
Trek het verlies eraf
Is er wrijving, dan gaat daar een deel in zitten. Dat deel staat in de opgave of volgt uit het rendement.
De fout die bijna iedereen maakt
Je draagt een doos van 10 kilogram tien meter horizontaal door een kamer. Hoeveel arbeid verricht je op de doos?
Arbeid telt alleen het deel van de weg in de richting van de kracht. Je draagt de doos omhoog, maar je verplaatst hem horizontaal, dus die kracht verricht geen arbeid. Dat je moe wordt, is iets anders dan natuurkundige arbeid.
Het kwadraat in de kinetische energie
Twee keer zo snel is vier keer zo veel energie, en dus ongeveer vier keer zo veel remweg. Dat is dezelfde reden als bij het verkeersonderwijs, maar dan met de formule erachter.
Arbeid, energie en rendement
Check jezelf
Hoeveel zwaarte-energie krijgt 20 kg bij 1 meter optillen, met g is 9,8?
Wat gebeurt er met de kinetische energie bij twee keer zo hoge snelheid?
Waar gaat de energie heen bij remmen?
In jouw boek
De begrippen uit deze les
- arbeid
- De energie die een kracht aan iets geeft door het over een afstand te verplaatsen. Alleen het stuk weg in de richting van de kracht telt mee, dus duwen zonder beweging is nul arbeid.
- behoud van energie
- De regel dat de totale energie in een afgesloten systeem gelijk blijft. Energie verdwijnt dus nooit, hij gaat van de ene vorm naar de andere.
- joule
- De eenheid van energie en van arbeid, met symbool J. Een kilowattuur is 3,6 miljoen joule.
- kinetische energie
- De energie die iets heeft doordat het beweegt. Hij groeit met het kwadraat van de snelheid, dus twee keer zo hard geeft vier keer zo veel.
- rendement
- Het deel van de toegevoerde energie dat nuttig terechtkomt, meestal in procenten. Wat niet nuttig is wordt vrijwel altijd warmte.
- zwaarte-energie
- De energie die iets heeft doordat het hoog staat. Hij hangt af van de massa, de valversnelling en de hoogte, en wordt kinetische energie zodra het valt.
In het examen
- 2026, tijdvak 1vraag 24ExamenAntwoorden
- 2026, tijdvak 2vragen 2, 13 en 15ExamenAntwoorden
- 2025, tijdvak 1vraag 16ExamenAntwoorden
- 2025, tijdvak 2vragen 6 en 7ExamenAntwoorden
- 2024, tijdvak 1vragen 1 en 5ExamenAntwoorden
- 2024, tijdvak 2vragen 5, 10, 16 en 20ExamenAntwoorden
De examens staan op examenblad.nl, de site van het College voor Toetsen en Examens. Wij nemen er niets uit over, je opent ze daar.
Vakinhoudelijk gecontroleerd door Jasper Mulders op 28-10-2026.