Cassette
Als je een cassette afpeelt is de snelheid van de tape 4,75 cm/s. Een bandje heeft een speelduur van 45 minuter per kant.
a) Wat is de lengte van de tape als je de tape helemaal zou uitrollen?
De lifjt
Bekijk het v,t diagram van een lift in een kantoorgebouw.
Een lift (ReneeWrites, CC BY 4.0)
Het v,t diagram van de beweging van de lift
b) Bepaal de versnelling die de lift in de loop van de tijd ondergaat.
c) Gaat de lift van t=8 s tot t=10 s omhoog of omlaag? Leg uit.
d) Bepaal de afstand die de lift heeft afgelegd tijdens de rit omhoog.
e) Hoe kun je met een lift gewichtloosheid nastreven?
Tour de France
Een krantenberichtje over de tour de France van 2001.
f) Lees het artikeltje uit de krant. Bereken de starttijd van de ettappe
Slee
Ma trekt aan een slee met een kracht van 20 N. De slee komt niet in beweging.
g) Hoe groot is de wrijvingskracht die de slee ondervindt?
h) Hoe groot is de wrijvingskracht als de slee met een constante snelheid voortbeweegt? Ma trekt dan met 22 N aan het touw.
In de koude gebieden worden honden gebruikt om de sleden voort te trekken.
Remmen
Josst remt met een snelheid 20 km/h. Hij meet vervolgens zijn remweg. Deze blijkt 4,0 meter te zijn.
i) Bereken zijn remweg bij 40 km/h.
j) Bereken zijn remweg bij 30 km/h.
Uitwerking cassette
• gegevens:
v = 4,75 cm/s ; tspeelduur = 45 min (45 * 60 =2700 s)
gevraagd: lengte van de tape. • x=v*t, (in de onderbouw wordt voor afstand vaak het symbool s gebruikt)
• 4,75 * 2700 = 12825 cm =128 m.
Er is wel degelijk een verschil van betekenis tussen de symbolen x en s.
• De afgelegde weg s staat voor het werkelijk aantal meter dat is afgelegd ongeacht de richting die werd gekozen.
• De verplaatsing x is de kortste afstand tussen het beginpunt en het eindpunt.
Voorbeeld: Jan loopt 5 meter naar voren en vervolgens 5 meter langs de zelfde route terug. De afgelegde weg s is 10 m. De verplaatsing x is echter 0 m.
Uitwerking de lift
• gegevens uit grafiek voor de eerste twee seconden:
Δv= 8,0 m/s
Δt= 2,0 s
gevraagd: versnelling
• a= Δv / Δt
• a=8,0/2,0=4,0 m/s2
• gegevens uit grafiek voor de periode van t=2 s tot t=8 s: Δv= 0m/s
Δt= 6,0 s
gevraagd: versnelling
• a= Δv / Δt
• a=0,0/6,0=0 m/s2
• gegevens uit grafiek voor de laatste twee seconden:
Δv= - 8,0m/s
Δt= 2,0 s
gevraagd: versnelling
• a= Δv / Δt
• a=-8,0/2,0= - 4,0 m/s2
gevraagd: de verplaatsing of afgelegde weg.
• het oppervlak onder de v,t grafiek is gelijk aan de verplaatsing. De grafiek is te verdelen in drie stukken.
• De verplaatsing is dus: (I )2*8/2 + (II) 6*8 + (III) 2*8/2 = 64 m
Bepalen van oppervlak onder de grafiek.
• In de grafiek is duidelijk te zien dat de snelheid steeds groter dan 0 is. De lift beweegt dus steeds dezelfde kant op. In dit geval gaat de lift dus wel steeds omhoog. De snelheid neem in de laatste twee seconden echter wel af. De lift remt dan.
• Stel je eens voor dat er geen vaste grond was of niets om je aan vast te grijpen. Je bent dan in een vrije val. Als je een vrije val maakt en je gaat tijdens die vrije val op een weegschaal "staan" zal de weegschaal 0 aanwijzen. Je bent dan dus gewichtloos. Als een liftkabel breekt en de lift maakt een vrije val vallen de inzittende net zo snel als de lift. De weegschaal zal dan dus 0 aanwijzen en je bent gewichtloos.
Gewichtloos in een vliegtuig? Een voorwerp dat schuin omhoog wordt gegooid zal een parablische baan maken. Als je in dat voorwerp zit maak jij dus ook een parabolischis baan. Als een vliegtuig in parabolen vliegt. Dan vliegt het heel stijl omhoog en dan weer heel stijl naar beneden, bijna als in een achtbaan. Op de top zijn de mensen aan boord van het vliegtuig minuten lang gewichtloos.
Een vliegtuig dat zich opmaakt voor een paar minuten gewichtloosheid
Uitwerking Tour de France
• gegevens:
x = 194 km
vgem = 44 km/h
taankomst =17:00
gevraagd: tstart
• Δ t= Δ x / vgem
• 194 / 44 = 4,4 uur • 0,4 uur = 0,4 * 60 minuten = 24 minuten
• 17:00 - 4 uur en 24 minuten levert 12:36
Uitwerking slee
De snelheid is constant, tegengestelde krachten zijn evengroot maar tegengesteld
• Maak een schets van de situatie en teken de krachten erin.
• De snelheid is 0 m/s. Dat is een constante snelheid. De nettokracht is dus 0 N.
• Ftrek = Fweerstand = 20 N
• De snelheid is 20 m/s. Dat is een constante snelheid. De nettokracht is dus 0 N.
• Ftrek = Fweerstand = 22 N
Uitwerking remmen
Denk na!.Deze vraag is alleen te beantwoorden als we ervan uitgaan dat hij steeds met dezelfde kracht remt.
Je moet het volgende gegeven gebruiken. Als de snelheid n zo groot wordt wordt de remweg n2 zo groot.
• n = 40/20 = 2
• n2 = 4 • 4 * 4 =16 m
• n = 30/20 = 1,5
• n2 = 2,25
• 2,25 * 4 =9 m