21.6.5 Behoud van energie

Les Voortgang
0% voltooid

Zowel kinetische energie en potentiële energie gerelateerd zijn aan de hoeveelheid arbeid die op een voorwerp verricht wordt. Wanneer bijvoorbeeld de zwaartekracht positieve arbeid verricht (bijv. op een vallend voorwerp) leidt dat tegelijkertijd tot een toename van de kinetische energie en een afname van de potentiële energie.

Hieruit volgt de wet van behoud van energie: Als de enige krachten die arbeid verrichten op een voorwerp conservatief zijn, dan is de totale mechanische energie K + U constant.

Men past deze wet toe door een vergelijking uit te schrijven van de vorm

$$K_{na} + U_{A,na} + U_{B,na} + …. = K_{voor} + U_{A,voor} + U_{B,voor} + …$$

waarbij UA, UB staan voor de verschillende soorten potentiële energie die een rol spelen.

Vaak heeft men echter te maken met niet-conservatieve krachten die arbeid verrichten op een voorwerp of stelsel. Bijvoorbeeld:

  • krachten van buitenaf kunnen arbeid verrichten;
  • niet-conservatieve krachten binnen het stelsel kunnen arbeid verrichten. Een voorbeeld is kinetische wrijving.

Al deze niet-conservatieve arbeid verrekent men door in bovenstaande vergelijking de term Wnc toe te voegen, of andere vormen van energie die hierdoor gevormd worden (bijv. warmte).