Bereken de door een kracht verrichte arbeid direct met W = Fd cosθ. Gratis online natuurkunde rekenmachine voor arbeid, kracht en verplaatsingsvraagstukken.
Een arbeid rekenmachine laat je direct de arbeid vinden die door een kracht op een object wordt verricht met de fundamentele natuurkundeformule W = Fd cosθ, waarbij kracht wordt gemeten in newton, afstand in meters, hoek in graden en het resultaat in joule. Arbeid is een van de belangrijkste overbruggingsconcepten in de natuurkunde, die kracht en beweging verbindt met energie — wanneer een kracht een object doet bewegen, draagt het energie over, en die overgedragen energie is precies wat we arbeid noemen.
Deze rekenmachine verwerkt de volledige formule, inclusief de vaak over het hoofd geziene hoekterm: voer de toegepaste kracht in, de afstand die het object aflegt en de hoek tussen de krachtrichting en de bewegingsrichting, en de rekenmachine berekent zowel de totale verrichte arbeid als de effectieve kracht.
Arbeidsberekeningen komen voor in de natuurkunde, techniek en dagelijkse activiteiten: werktuigbouwkundigen berekenen de arbeid verricht door motoren en actuatoren, biomechanica-onderzoekers bestuderen de arbeid verricht door spieren tijdens het sporten, bouwingenieurs berekenen de arbeid die nodig is om materialen te tillen, en natuurkundestudenten gebruiken het als opstap naar het begrijpen van energiebehoud.
Een persoon trekt een slee met een touw onder een hoek van 30° boven de grond, met een kracht van 100 N terwijl de slee 10 m over de sneeuw beweegt. De verrichte arbeid is W = 100 × 10 × cos(30°) = 866 joule. Als dezelfde persoon het touw perfect horizontaal zou trekken (0°), zou de arbeid toenemen tot W = 100 × 10 × cos(0°) = 1.000 joule.
De arbeidswaarde van deze rekenmachine geeft aan hoeveel energie werd overgedragen naar (of van) een object door de toegepaste kracht over de gegeven afstand. Een positief resultaat betekent dat de kracht energie toevoegde aan de beweging van het object, terwijl een negatief resultaat betekent dat de kracht energie onttrok. Let goed op de effectieve kracht die naast je resultaat wordt getoond — dit is het deel van je toegepaste kracht dat daadwerkelijk de arbeid verrichtte. Als de effectieve kracht veel kleiner is dan de totale toegepaste kracht, betekent dit dat het grootste deel van je inspanning wordt 'verspild' onder een ongunstige hoek. Wanneer je resultaat nul arbeid toont ondanks dat er kracht wordt toegepast en het object beweegt, controleer dan je hoekinvoer — een hoek van 90° tussen kracht en beweging levert altijd nul arbeid op in natuurkundige zin.
Voer de kracht, de afgelegde afstand en de hoek tussen kracht en bewegingsrichting in (0° als ze uitgelijnd zijn).
| Activiteit | Kracht | Afstand | Hoek | Verrichte Arbeid |
|---|---|---|---|---|
| Een doos van 10 kg 1,5 m optillen | 98 N | 1.5 m | 0° | 147 J |
| Een winkelwagentje 20 m duwen | 50 N | 20 m | 0° | 1.000 J |
| Een tas 20 m dragen (horizontaal) | 50 N | 20 m | 90° | 0 J |
| Een slee 10 m trekken onder 30° | 100 N | 10 m | 30° | 866 J |
| Een halterstang 0,6 m deadliften | 800 N | 0.6 m | 0° | 480 J |