Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.
Opgaven:
a) Reken de snelheid van 90 km/h om in m/s.
b) Controleer of deze snelheid klopt voor iemand die zich vanaf de duikplank zonder beginsnelheid laat vallen.
c) Controleer de valtijd.
Iemand springt van de duikplank met een horizontale snelheid van 5,0 m/s.
d) Welke van de onderstaande uitspraken is waar (meer antwoorden mogelijk)? Verwaarloos de wrijving.
- De springer komt ook met 90 km/h op het water.
- De springer komt met een grotere snelheid dan 90 km/h op het water.
- De sprong duurt ook 2,3 seconden.
- De sprong duurt langer dan 2,3 seconden.
e) Bereken de snelheid waarmee de springer op het water komt.
Bekijk het filmpje voor een impressie van de high diving wedstrijd in Barcelona.
Uitwerking vraag (a)
v = 90 / 3,6 = 25 m/s.
Uitwerking vraag (b)
De tijd die het duurt om 27 meter te vallen volgt uit:
s = 0,5 * g * t2
27 = 0,5 * 9,81 * t2
t = 2,3 s
De snelheid waarmee iemand dan in het water terecht komt is:
v = g * t = 9,81 * 2,3 = 23 m/s
Uitwerking vraag (c)
Zie het antwoord op vraag (b), t = 2,3 s.
Uitwerking vraag (d)
1. De snelheid in verticale richting zal wel gelijk zijn aan 90 km/h. De totale snelheid zal echter groter zijn aangezien er ook een horizontale component is. Deze uitspraak is dus onjuist.
2. Volgens de redenatie bij punt 1 is deze uitspraak juist.
3. De val zal even lang duren. Deze uitspraak is dus juist.
4. Onjuist.
Uitwerking vraag (e)
De horizontale en verticale component van de snelheid staan loodrecht op elkaar, dus: v2 = 252 + 52.
Dan volgt v = 25,5 m/s.
Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.
