Opgave
Door met een roeiriem in het water af te zetten, wordt een boot voortbewogen. De roeiriem wordt daarbij als hefboom gebruikt.
Tijdens een wedstrijd maakt een roeier 28 slagen per minuut. Bij elke slag verplaatst hij het handvat van de roeiriem met een gemiddelde kracht van 320 N over een afstand van 1,5 m in de richting van de kracht.
a) Bereken de arbeid die de roeier daarbij in één minuut verricht.
Bij een race legde de Nederlandse 'acht met stuurman' (zie figuur 1) de afstand van 2000 m af in 6 minuten en 40 seconden. In een krantenartikel stond dat elke roeier tijdens deze race een gemiddeld vermogen ontwikkelde van 450 W.
b) Bereken, uitgaande van deze gegevens, de gemiddelde wrijvingskracht op de boot tijdens deze race.
Tijdens een andere race is de voorkant van hun boot (boot A) nog 600 m van de finish verwijderd, terwijl hun snelheid 5,00 m/s is. Ze liggen op dat moment op de tweede plaats.
Tussen de voorkant van hun boot en de achterkant van de boot die voorligt (boot B), zit een ruimte van 30 m. Boot B heeft een snelheid van 4,70 m/s. De boten hebben elk een lengte van 19 m.
c) Leg met behulp van een berekening uit welke boot het eerst de finish bereikt als hun snelheid niet meer verandert.
Uitwerking vraag (a)
• W = F * s = 320 · 1,5 = 480 J per slag
• 28 slagen per minuut => 28 · 480 = 1,3 · 104 J per minuut.
Uitwerking vraag (b)
• Eenparige beweging => Froei = Fwrijving
• P = W / t = F * s / t = F * v
• 8 roeiers => 8 · 450 = Fw · 2000 / 400 => Fw = 7,2 · 102 N
Uitwerking vraag (c)
• vb = 4,7 m /s;
• va = 5,0 m / s;
• ta = 600 / 5,00 = 120 s;
• tb = 551 / 4,7 = 117 s;
Dus B het eerst.
