Calculator voor kinetische energie (en potentiële energie, arbeid en vermogen)
Vul je waarden in. Het antwoord en de volledige uitgewerkte oplossing worden bijgewerkt terwijl je typt.
Resultaat
Bereken de kinetische energie van een bewegend voorwerp, de snelheid die bij een gegeven kinetische energie hoort, of de zwaartekrachtsenergie m·g·h. De arbeid–energiemodus geeft de nettoarbeid die nodig is om de snelheid van een voorwerp te veranderen en de gemiddelde nettokracht over een afstand, en de vermogensmodus deelt arbeid door tijd. Snelheden kunnen in m/s, km/h of mph worden ingevoerd.
Stapsgewijze oplossing
Snelheid in m/s
Kinetische energie
Zelfde energie als een val van
Belangrijke formules
- Kinetische energie
- Ek = ½mv²
- Potentiële energie
- Ep = mgh
- Energiebalans
- Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
Kinetische energie berekenen
- Reken de snelheid om naar m/s: deel km/h door 3,6, of vermenigvuldig mph met 0,447.
- Gebruik KE = ½·m·v² met de massa in kg. Het resultaat is in joule: 1 J = 1 kg·m²/s².
- Zwaartekrachtsenergie nabij het aardoppervlak is PE = m·g·h, met g = 9,81 m/s² en de hoogte h gemeten vanaf een gekozen referentieniveau.
- Arbeid–energiestelling: de nettoarbeid op een voorwerp is gelijk aan de verandering van zijn kinetische energie, W = ½·m·v² − ½·m·v₀². Delen door de afstand geeft de gemiddelde nettokracht.
- Vermogen is de snelheid waarmee arbeid wordt verricht: P = W/t in watt. Eén mechanische paardenkracht is 745,7 W.
Vragen en antwoorden
Waarom telt de snelheid gekwadrateerd?
Omdat de arbeid die nodig is om een snelheid te bereiken toeneemt met de afstand waarover je versnelt, en die afstand zelf toeneemt met de snelheid. Een auto met twee keer zo grote snelheid heeft vier keer zoveel kinetische energie, en ongeveer vier keer zo lange remweg.
Wat is het verschil tussen kinetische en potentiële energie?
Kinetische energie is bewegingsenergie, ½·m·v². Potentiële energie is opgeslagen energie die van de positie afhangt, zoals m·g·h voor hoogte of ½·k·x² voor een veer. Zonder wrijving gaat energie heen en weer tussen beide terwijl hun som constant blijft.
Kan kinetische energie negatief zijn?
Nee. Massa is positief en de snelheid wordt gekwadrateerd, dus KE ≥ 0. De verandering van kinetische energie, en dus de nettoarbeid, kan negatief zijn als een voorwerp vertraagt.
Wat betekent de equivalente valhoogte?
De hoogte waarvan het voorwerp zonder luchtweerstand zou moeten vallen om dezelfde snelheid te bereiken: h = v²/(2g). Een auto van 50 km/h heeft dezelfde kinetische energie als een val van bijna 10 m.
Oefen het zelf
Oefen Arbeid en energie
Een calculator geeft het antwoord. Op het tentamen heb je de methode nodig: oefen die met nieuwe opgaven, hints en uitgewerkte oplossingen.