Opgave
Bart Luys heeft geluk gehad. Dat is voor iedereen duidelijk. Wij gebruiken dit artikel om de wetten van Newton weer iets beter te gaan begrijpen. De massieve goederentrein kon de passagierstrein zeker tweehonderd meter terugduwen, voordat het hele zaakje stilstond. We nemen aan dat de motor van de goederentrein uitgezet was.
a) Gebruik de term 'massatraagheid' om uit te leggen dat er enorme krachten werkten.
Een deel van de krachten die vrijkwamen werden gebruikt om de passagierstrein te vervormen en terug te duwen.
b) Beschrijf deze krachten en zeg erbij waar ze vandaan komen en waarop ze precies werken.
c) Beschrijf de bewegingsverandering die de passagierstrein tijdens de botsing heeft ondergaan en laat zien dat je beschrijving in overeenstemming is met de tweede wet van Newton.
Bart werd tijdens de botsing in de stoel gedrukt.
d) Teken Bart en de krachten die op hem werken tijdens de botsing.
e) Welke richting heeft de resultante van deze krachten op Bart?
Uitwerking vraag (a)
De remkracht op de goederentrein is veel groter dan normaal doordat de andere trein een obstakel vormde. Door de grote massatraagheid van de goederentrein was er toch een ‘remweg’ van tweehonderd meter.
Uitwerking vraag (b)
Alle krachten op de passagierstrein waren contactkrachten uitgeoefend door het metaal van de goederentrein. Deze contactkrachten werken op het metaal van de passagierstrein en veroorzaken zowel vervormingen als bewegingsveranderingen. Door het principe van actie en reactie ondervinden uiteindelijk alle voorwerpen in de passagierstrein vervormingen en/of bewegingsveranderingen.
Uitwerking vraag (c)
De passagierstrein was aan het remmen toen de botsing plaatsvond. Daarbij werd de coupé waarin Bart zat in elkaar gedrukt en de trein extra sterk afgeremd. Daarna werd hij versneld in tegenovergestelde richting, totdat de snelheid van beide treinen gelijk was. Toen was de botsing voorbij en zaten de treinen in elkaar. Na tweehonderd meter kwamen ze samen tot stilstand
Uitwerking vraag (d)
Zie de tekening hieronder.
Uitwerking vraag (e)
Vanuit de kussens horizontaal.
