Je mag ze allebei gebruiken. De arbeid door duwen met kracht F over een hellingsafstand s zal W = Fs zijn (F= ma, niet F=mg,  a < g).  Dat is dezelfde arbeid die je verricht als je iets recht omhoog over een afstand h beweegt tegen de zwaartekracht in die met mg trekt.
De afstand omhoog is korter dan langs de helling. De arbeid is hetzelfde, maar in W = Fs kun je een grote F met kleine s (recht omhoog) kiezen of een kleine F en grote s (de lange z-bochtenslingerweg langs een berg omhoog).  Voor objecten die geen grote kracht kunnen uitoefenen is de lange weg de oplossing.

Arbeid is toevoegen aan (of afnemen van) de energievoorraad van een systeem.
Door langs een helling of vertikaal iets te verplaatsen verandert de zwaarte-energie. of dat recht omhoog meteen met W =  mgh is of langs een helling langzamer W = F.s, uiteindelijk is mgh = Fs gelijk.

Dag Femke,
Wat is de situatie precies: wordt een voorwerp met een constante snelheid langs een helling van 5º een halve meter (verticaal gemeten) omhoog geduwd, zonder wrijving? Wordt vervolgens de door de duwkracht verrichte arbeid gevraagd?
Volgens de "relatie tussen arbeid en kinetische energie" (bovenbouw havo en vwo in Nederland) is de totale arbeid verricht door alle krachten even groot als de verandering van de kinetische energie.
Hoe groot is de verandering van de kinetische energie in dit geval?
De totale arbeid is de som van de door de duwkracht verrichte arbeid (positief) en de door de zwaartekracht verrichte arbeid (negatief). Die laatste arbeid bereken je gemakkelijk met W=m·g·h en daarna weet je meteen de gevraagde arbeid van de duwkracht.
Je kunt wel de duwkracht (17 N) berekenen, met een sinus. De afgelegde weg s voor W=F·s is niet 0,50 m maar meer, alweer iets met een sinus. Pff... wat een gedoe als het ook zonder sinus kan.
Hoe kom je met W=F·s op een kleinere waarde voor de arbeid?
Groet, Jaap

Hoi Jaap,

 

 W= F_duw * s    --->  W = 17 * 0,50     

De duwkracht heeft dezelfde richting als de verplaatsing, dus dacht ik gewoon W = F*s zal correct zijn. Ik krijg dan maar 8,5 J.

dag Femke,

De afgelegde weg "s" die helling op is niet 0,5 m, maar véél verder. 
0,5 m is het hoogteverschil "h". 



Groet, Jan

Dag Femke,
"arbeid is kracht maal afstand in de richting van de kracht"
Manier 1: alles verticaal. De kracht die in verticale richting nodig is, is precies even groot als de zwaartekracht F_z=m·g. De afstand in verticale richting is h=0,50 m.
De door de duwkracht verrichte arbeid is W_duw=(m·g)·h=20·9,81·0,50=98,1 J
Manier 2: alles schuin langs de helling.
De duwkracht is F_z·sin(5º)=m·g·sin(5º)=20·9,81·sin(5º)=17 N
De afstand is s=h/sin(5º)=0,50/sin(5º)=5,737 m
De door de duwkracht verrichte arbeid is

De sinussen vallen tegen elkaar weg. Daarom is manier 1 handiger.
Groet, Jaap

Hey, ik ben nieuw op deze site en mijn naam is marwane.

Ik heb een examen over 5 dagen en kzou heel graag deze oefening willen begrijpen. Alleen het probleem is dat we niet werken met een s voor afstand maar met delta x dus ik zal jullie uitleg proberen te verstaan met die 's want ja dat is wennen voor mij.

Dit is de opgave:

Lees onderstaand stukje uit een artikel:

“In principe kan je de Fiertelmeers op verschillende manieren beklimmen, al is de oostkant met voorsprong de populairste flank. Je verlaat dan het centrum van Ronse, passeert aan de bordjes die het einde van dat centrum aangeven, rijdt tussen de huizen tot het groen wordt en daar begint de marteling. In totaal is de geasfalteerde helling 620 meter lang met een gemiddeld stijgingspercentage van 9,7% en maximale percentages tot 15%.”

a. Wat betekent een helling van 9,7%?

b. Bereken de arbeid die de zwaartekracht verricht op een fietser van 80,0 kg. 

Bedankt om me te helpen

Welke letter je gebruikt is natuurlijk weinig interessant - als jullie x gebruiken voor afstand is dat ook prima. Zolang de eenheid maar hetzelfde is (in Nederland: meter). 

a. Wat een hellingspercentage betekent is compleet onafhankelijk van welk stelsel je ook gebruikt. Het geeft het percentage aan van de horizontale afstand die je tegelijk omhoog gaat. Dus 10 m omhoog als je 100 m op het platte vlak zou hebben bewogen, betekent 10/100 = 10% stijging. Als je ermee vertrouwt bent: het percentage is de tangens van de hellingshoek.

b. Arbeid die je verricht komt ten goede aan de energie van het voorwerp waarop je het verricht. Dus als de fietser 620 meter rijdt, hoeveel stijgt hij dan bij een helling van 10%?  Als je stijgt neemt je zwaarte-energie toe. Bij een massa m en een hoogteverschil Δh neemt de zwaarte-energie toe met mgΔh. Om dat te kunnen moet de fietser een even grote arbeid leveren (of, wat men ook wel zegt: de zwaartekracht levert een even grote maar negatieve arbeid: W = F_zwΔh en het teken van de arbeid is + als F en Δh dezelfde kant op wijzen (dus Δh moet naar beneden wijzen) en - als ze tegengesteld wijzen, dus Δh omhoog).