Lees het artikel.
WERELDRECORD OORTREKKEN
Je moet wel heel stevige oren hebben, wil je in staat zijn om een 4000 kg wegende auto met je oorschelp voort te trekken. Li Jian Hua lukte dat afgelopen dinsdag in Shanghai. De Chinees had een klem aan zijn oor bevestigd en sleepte de zware auto twintig meter verder. Hij komt met zijn daad in het Guinness Book of Records.
naar: Spits, 9 februari 2000
Opgave
In figuur 3 is weergegeven in welke richting de trekkracht werkt tijdens de gehele recordpoging.
In het (v,t)-diagram van figuur 4 is weergegeven hoe de snelheid van de auto tijdens het op gang komen afhangt van de tijd.
Neem aan dat de wrijvingskracht gedurende de hele beweging gelijk is aan 2,3.102 N. Figuur 3 is op de bijlage vergroot weergegeven.
a) Teken in de figuur op de bijlage de totale wrijvingskracht Fw, op de auto op het tijdstip t = 14 s in de juiste verhouding tot Ftrek. Geef een toelichting.
Figuur 4 staat ook op de bijlage.
b) Bepaal met behulp van de figuur op de bijlage de grootte van de trekkracht Ftrek op het tijdstip t = 9,0 s.
De afstand tussen het startpunt en de eindstreep is 20 meter. Na ongeveer 12 s blijft de snelheid constant totdat de auto over de eindstreep rijdt.
c) Bepaal hoe lang de recordpoging duurt.
De recordhouder stopt met trekken wanneer de auto over de eindstreep komt.
d) Bepaal met behulp van een energiebeschouwing hoe ver de auto doorrolt.
Uitwerking vraag (a)
• Uit figuur 4 volgt dat op t = 14 s v constant is
• Dus dan geldt Fw = Ftrek, horizontaal
Uitwerking vraag (b)
• a = Δv / Δt = (0,60-0,23) / 11,7 = 32.10-3 ms-2
• Ftrek, horizontaal = Fw + m*a = 2,3.102 + 4000 * 32.10-3 = 3,6.102 N
• Ftrek = Ftrek, horizontaal / cos 15o = 3,7.102 N
Uitwerking vraag (c)
• De verplaatsing in de eerste 12 s is te bepalen met de oppervlakte onder de grafiek tot t = 12 s
• Dat levert als uitkomst: 4,0 m
• Dan is nog over 20-4,0 = 16,0 m, af te leggen met een snelheid van 0,56 m/s
• De tijd die voor deze afstand nodig is, is s / v = 16,0 / 0,56 = 29 s
• De totale tijd van de recordpoging is dus t = 12 + 29 = 41 s
Uitwerking vraag (d)
• F* s = ½ mv2
• 2,3.102 * s = ½ * 4000 * 0,562
• Hieruit volgt s = 2,7 m
