Zwaarte-energie

Prioriteit: 🟠 Midden

In 4 van de 8 onderzochte examenjaren, altijd binnen een energiebalans: een valhoogte, een snelheid of een energieverlies (2–4p).

Wat moet je kunnen?

• $E_{\text{z}}=mgh$ gebruiken met een zelf gekozen nulniveau.
• Een hoogteverschil aflezen (bijvoorbeeld uit een (y,t)-diagram) en $\Delta E_{\text{z}}$ berekenen.
• $E_{\text{z}}$ omzetten in $E_{\text{k}}$ of warmte in een energiebalans.

De kern

$E_{\text{z}}=m\cdot g\cdot h\Delta E_{\text{z}}=m\cdot g\cdot \Delta h$

• Het nulniveau mag je kiezen (vaak het laagste punt); alleen verschillen tellen.
• Zonder wrijving: $mgh=\frac{1}{2}m{v}^2$ (zie Wet van behoud van energie).
• Geldt alleen als $g$ constant is; bij satellieten en planeten gebruik je Gravitatie-energie.

Zo wordt het gevraagd

• Energieverlies via $\Delta E_{\text{z}}=mg\Delta h$ met het hoogteverschil uit een (y,t)-diagram (2025-2 vraag 5, 3p).
• Zwaarte-energie van getransporteerd zand als basis voor een rendementsberekening (2025-1 vraag 12).
• Afname van zwaarte-energie omgezet in kinetische energie om de valhoogte te berekenen (2026-1 vraag 1).

Uitgewerkt voorbeeld

Energieverlies bij een stuit (examenstijl, vergelijk 2025-2 vraag 5)

Een bal van 58 g stuitert van 1,20 m naar 0,90 m (afgelezen uit het (y,t)-diagram). $\Delta E_{\text{z}}=0,058\times 9,81\times (1,20-0,90)=$ 0,17 J verloren (omgezet in warmte en geluid).

Valkuilen

• Massa in gram laten staan.
• De hoogte vanaf verschillende nulniveaus meten.
• $mgh$ gebruiken voor een satelliet ver van de aarde.

Test jezelf

Iemand van 70 kg klimt 3,0 m een trap op. Hoeveel neemt $E_{\text{z}}$ toe?

$70\times 9,81\times 3,0=2,1\cdot 10^3$ J.

Maakt het uit of je het nulniveau op de grond of op de tafel legt?

Nee voor een verschil $\Delta E_{\text{z}}$; alleen de losse waarden van $E_{\text{z}}$ veranderen.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2025 tijdvak 2, vraag 5–6: energieverlies bij stuiteren (3p + 4p)
• 2025 tijdvak 1, vraag 12: zwaarte-energie van zand in de kabelbaan (4p)
• 2021 tijdvak 3, vraag 1 en 6: kajakbaan (2p + 2p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 4 van de 8 onderzochte examenjaren (2018-2026, 2020: geen examen gehouden) — 50%.

• 2026 tijdvak 1: vraag 1
• 2025 tijdvak 2: vraag 5, 6
• 2025 tijdvak 1: vraag 12
• 2023 tijdvak 2: vraag 1
• 2021 tijdvak 3: vraag 1, 6
• 2021 tijdvak 2: vraag 1

---

Ondersteunende onderwerpen

• Zwaartekracht
• Gravitatie-energie

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Wet van behoud van energie