Opgave
Een tennisbal wordt weggeslagen met 200 km/h. Zo’n bal ondervindt behalve de zwaartekracht ook de wrijvingskracht van de lucht. Hij wordt ook niet horizontaal weggeslagen. Dat is misschien maar goed ook. Veronderstel eens dat de luchtweerstand verwaarloosbaar is en dat de bal wel horizontaal wordt weggeslagen met 200 km/h vanaf een hoogte van 2,00 m.
a) Bereken de hoogte die de bal dan 20 m verder zou hebben.
b) Bereken tevens de grootte en de richting van de snelheid van de bal op die plaats.
Een speler laat een tennisbal van 59 gram vallen. Deze komt met een snelheid van 4,4 m/s op de grond en stuitert terug met een snelheid van 3,0 m/s.
c) Bereken de stoot die de ondergrond hierbij krijgt.
Uitwerking vraag (a)
• 200 km/h = 55,6 m/s. In horizontale richting werken geen krachten en dus verandert de horizontale snelheid niet. Uit s = v × t volgt dat 20 = 55,6 × t en dus dat de bal er t = 0,36 s over doet om die 20 m af te leggen.
• Uit s = ½ g × t2 = ½ × 9,81 × 0,362 = 0,64 m volgt dat de bal dan een hoogte h = 2,00 - 0,64 = 1,36 m heeft.
Uitwerking vraag (b)
• De snelheid in verticale richting is dan vvert = g × t = 9,81 × 0,36 = 3,5 m/s.
• De hoek met de horizon noemen we α.
• Dan is...
• Met Pythagoras vind je...
Uitwerking vraag (c)
• Sbal = m × veind – m × vbegin = 0,059 × (3,0 -(-4,4)) = 0,44 Ns.
Als de bal zo'n stoot krijgt, dan krijgt de ondergrond die ook volgens:
• actie = - reactie
