Opgave
Op een mooie winterdag gaan Taco en Thea met hun slee naar een besneeuwde heuvel.
Boven op de heuvel is een horizontaal stuk. Thea gaat op de slee zitten en krijgt van Taco een duw. De slee krijgt daardoor een snelheid van 1,8 m/s. Thea heeft een massa van 42 kg en de slee een massa van 5,0 kg. De duw van Taco duurt 0,75 s.
a) Bereken de gemiddelde kracht waarmee Taco heeft geduwd. Bij deze berekening mag wrijving op de slee verwaarloosd worden.
Thea glijdt de heuvel af De helling van de heuvel is schematisch weergegeven in figuur 1.
De snelheid van Thea bovenaan de helling is 1,8 m/s. In figuur 2 is het (v,t)-diagram gegeven van Thea's beweging langs de helling.
b) Bepaal de afgelegde weg van de slee in de eerste 4,0 seconden.
Op het onderste gedeelte van de helling is de snelheid van Thea constant.
De hellingshoek is daar 6,0°.
c) Bereken de grootte van de wrijvingskracht die de slee op dit deel van de helling ondervindt.
Uitwerking vraag (a)
• F * Δt = m * Δ v → F = m * Δ v / Δt → F = ((42+5)*1.8) / 0.75 = 1.1* 102N
Uitwerking vraag (b)
Dit wordt hokjes tellen:
• Tussen t = 0 s en t = 4 s loopt de grafiek vrijwel lineair. We delen de opp. in twee stukken, een rechthoek beneden en een driehoek daarboven:
• 4 * 1,8 + 0,5 * 4 * (4,6 - 1,8) = 12,8 m.
Uitwerking vraag (c)
• De wrijvingskracht is hier gelijk en tegengesteld gericht aan de compnonent van de zwaartekracht langs de helling.
• Fz sin 6° = (42 + 5) x 9,81 x 0,1045 = 48,2 N
