Jan valt in de sneeuw

Sofie stelde deze vraag op 22 oktober 2006 om 10:32.

Tijdens de beklimming van een berg valt Jan 50m recht naar omlaag. gelukkig valt hij in de losse sneeuw, waar hij 1.2m diep in wegzakt. Wat is de versnelling die de sneeuw op hem heeft uitgeoefend?

 ik hoop dat jullie me hiermee snel kunnen helpen

xxx

sofie

Reacties

Jaap op 22 oktober 2006 om 20:31

Dag Sofie,
Heb je al geleerd over zwaarte-energie, kinetische energie, arbeid en de wet van behoud van energie? Zo ja, dan is de volgende oplossing wellicht geschikt.
Jans versnelling a kun je berekenen met de tweede wet van Newton: Fres=m×a met Fres is de resulterende kracht van de sneeuw op Jan terwijl hij in de sneeuw wegzakt. (We nemen aan dat deze resulterende kracht constant is.)
Een tussenstap om Fres te bepalen: de arbeid die de sneeuw op Jan verricht, is W=Fres×s met s is de afstand waarover Jan in de sneeuw zakt (1,2 m).
De arbeid W is even groot (*) als de zwaarte-energie Ez,begin=m×g×h die Jan had in zijn beginpunt 50 meter boven de sneeuw. Hierin is h de totale afstand omlaag: 50+1,2=51,2 meter.
Er geldt dus W=Fres×s en W=Ez,begin=m×g×h. Daaruit volgt Fres×s=m×g×h, zodat Fres=m×g×h/s.
Combineren met Fres=m×a geeft m×a=m×g×h/s a=g×h/s=9,8×51,2/1,2=4,2×10² m/s²

(*) Toelichting: Jans aanvankelijke zwaarte-energie Ez wordt tijdens de val omgezet in kinetische energie. De kinetische energie en de rest van de zwaarte-energie worden gebruikt om arbeid op de sneeuw te verrichten. Deze arbeid is even groot als de arbeid die de sneeuw op Jan verricht tijdens het wegzakken.
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)