Opgave
Men maakt zich zorgen over de kwetsbaarheid van kerncentrales en dan denkt men aan een botsing met een verkeersvliegtuig. Hieraan is een artikel in NRC-Handelsblad van 10 november 2001 gewijd.
Daarin staat dat een Boeing 767 die een maximale massa van 180 ton en een maximale snelheid van 950 km/h heeft.
a) Bereken de kinetische energie én de impuls van zo'n Boeing met die massa en snelheid.
Als 'geruststellende' opmerking staat er in het artikel:
Vergeet niet dat een vliegtuig één grote kreukelzone is.'
b) Leg uit in welk opzicht dat geruststellend zou zijn in vergelijking met bijv. een massief blok aluminium met die massa en snelheid.
Uitwerking vraag (a)
• v = 950 km/h = 264 m/s; m = 180 ton = 1,80×105 kg.
• Ekin = ½×m×v2 = ½ × 1,80×105 × 2642 = 6,27×109 J
• p = m×v = 1,80×105 × 264 = 47,5×106 Ns.
Uitwerking vraag (b)
Bij een botsing komt het vliegtuig tot stilstand. Voor de gevolgen ervan is het van belang hoe groot de kracht is die uitgeoefend wordt.
De impulstoename p = F × t.
Hoe groter de kreukelzone, des te langer het botsen duurt, maar des te kleiner is de kracht dan.
Dat we met een afname i.p.v. met een toename te maken hebben, houdt in dat de kracht op het vliegtuig tegengesteld gericht is aan zijn vliegrichting.
Ook kun je met energie redeneren. De kinetische energie van het vliegtuig gaat bij een kreukelzone voor een deel in de vervorming zitten. Dat gedeelte van de energie gaat niet naar de kerncentrale, waardoor de kans op grote schade aan de centrale kleiner wordt.
Je moet wel een natuurkundig antwoord geven en niet op de 'populaire toer' gaan.
