PROEFWERK NATUURKUNDE VWO - 3 HOOFDSTUK 2 Kracht

PROEFWERK NATUURKUNDE VWO - 3
HOOFDSTUK 2 Kracht
maart 2009
Verklaar alle antwoorden
Bij alle berekeningen mag men g = 10 N/kg veronderstellen
Opgave 1 Veerkracht
Hiernaast staan 2 verschillende veren A en B afgebeeld
zonder dat deze “belast” worden.
Veer A heeft een veerconstante van 5 N/cm en veer B een
veerconstante van 2 N/cm.
Je gaat beide veren belasten, waardoor ze van lengte
veranderen.
a] Teken voor beide veren een grafiek, waarbij je de lengte
uitzet tegen de kracht die erop uitgeoefend wordt. Teken
beide grafieken met verschillende kleur in hetzelfde
assenstelsel.
b] Bepaal de kracht waarbij de veren even lang zijn.
F = 15 N (zie beneden)
c] Bepaal hoe lang de veren dan zijn.
Lengte = 15 cm (zie beneden)
VERSIE 2
Opgave 2 Samenstellen van krachten
Bovenstaande zeilboot wordt met een bepaalde snelheid voortgetrokken door 2 kleine
rubberbootjes. Iedere rubberboot trekt met een kracht van 250 N.
Een van de rubberbootjes krijgt motorpech. Bereken de kracht die de overgebleven rubberboot
moet leveren om de zeilboot met dezelfde snelheid te blijven voorttrekken als voorheen
Opgave 3 Ontbinden van krachten
In de tekening hiernaast is een z.g. Heineken lichtbak met
een massa van 30 kg opgehangen aan de gevel van een
café.
Ten gevolge van de zwaartekracht op de lichtbak zullen in
BC en AC krachten gaan werken.
A
60o
B
1,5m
a] Maak een tekening op schaal van de situatie en ontbind
de zwaartekracht in twee richtingen AC en BC.
b] Bepaal de grootte van de kracht in AC; is dit een duw- of
trekkracht?
c] Bepaal ook de grootte van de kracht in BC; is dit een duw- of trekkracht?
d] Bereken het moment van de zwaartekracht van de lichtbak ten opzichte van punt A.
C
Opgave 4 Wrijvingskracht / Normaalkracht
Het blokje in de figuur hiernaast heeft een massa van 0,5 kg. Dit blokje is nu in rust.
a] Hoe groot is de resulterende kracht die nu op dit blokje werkt?
Indien voorwerp in rust is dan geldt FR = 0N
b] Neem de tekening over (niet te klein !!!).
Teken duidelijk en op schaal de krachten die nu op het blokje werken.
We gaan de hellingshoek α vergroten. Bij een bepaalde hoek α begint het blokje met een
constante snelheid omlaag te bewegen.
Het blokje ondervindt nu een wrijvingskracht van 2N.
c] Bereken bij welke hoek α dit zal gaan gebeuren.
Opgave 5 Evenwicht
Hiernaast is een 5m lange bank met een massa
van 30 kg afgebeeld.
Op twee meter vanaf de linkerkant ligt een blok
met een massa van 20 kg.
2m
3m
Je wilt deze bank aan een van de uiteinden optillen (het andere uiteinde blijft op de grond)
a] Welk uiteinde kies je om op te tillen en waarom?
Rechterkant, hoe verder het blok naar het draaipunt ligt hoe makkelijker het wordt om dit met
de bank op te tillen. (Dan veroorzaakt het blok een kleiner moment)
b] Bereken de kracht die je moet uitoefenen op het rechteruiteinde om de bank op te tillen.
c] Bereken de reactiekracht in het steunpunt.
In de Y- richting moet de resultante nul zijn.
FREACTIE = (FZ bank + FZ BLOK) – FSPIER FREACTIE = (300 + 200) – 230 = 270N