Oefentoets - natuurkunde

Oefentoets Havo
’16-‘17
Periode 2
Natuurkunde
Leerstof :
Tijdsduur :
Versie :
Vragen:
Punten:
Hulpmiddelen:
Opmerking :
Hoofdstukken 2, 4, 6 en 8
24
Niet grafische rekenmachine, BiNaS 6de druk.
Schrijf je berekeningen duidelijk op en let op
significantie.
Lever de bijlage in.
Aantal ll:
VEEL SUCCES!
De oefentoets is langer dan de gewone toets.
2p
Opgave 1: Afremmen
In figuur 1 zie je het (v,t)-diagram van twee verschillende
remmende voertuigen.
Vraag 1 Leg uit hoe je aan het diagram kunt zien welk
voertuig de grootste vertraging heeft.
1p
Vraag 2
Hoe kun je in een (v, t)-diagram zien dat de
beweging eenparig is.
4p
Vraag 3
Figuur
Leg uit hoe je kunt bepalen welk voertuig de grootste
afstand heeft afgelegd tijdens het remmen en bepaal deze voor voertuig A.
2p
Vraag 4
Leg uit of voor één van de voertuigen de eerste wet van Newton geldt.
Opgave 2: De fietser.
2p
Voor de krachten op een rijdende fietser met een massa m van 85 kg geldt op zeker
moment:
voorwaartse kracht
Fvw = 9,5 N,
luchtweerstand
Fw,l = 7,1 N
rolweerstand
Fw,r = 2,4 N.
Vraag 5 Leg uit dat de snelheid van deze fietser op dat moment constant is.
3p
De fietser gaat wat harder trappen, zodat Fvw plotseling toeneemt tot 11,8 N.
Vraag 6 Bereken de versnelling a van de fietser op dat moment.
3p
Vraag 7
Leg uit dat deze versnelling van de fietser in de loop van de tijd geleidelijk zal
afnemen tot nul, gebruik in je antwoord het begrip resulterende kracht.
Opgave 3: De optrekkende auto
In de grafiek in hiernaast zie je hoe de snelheid van een auto toeneemt als de auto optrekt
vanuit stilstand naar 180 km/h. De auto heeft vijf versnellingen. De grafiek is een
vereenvoudiging van de werkelijkheid.
2p
Vraag 8
Bij het tekenen van de grafiek is aangenomen dat op elk interval de versnelling
constant is. Hoe kun je dat zien aan de grafiek?
2p
Vraag 9
Leg uit of de nettokracht bij het rijden in de 2de versnelling groter, kleiner of gelijk
aan de kracht in de 1ste versnelling.
4p
Opgave 4: Stoppen
Een auto rijdt met een snelheid van 144 km/h en remt gelijkmatig af tot stilstand. Hij heeft
hiervoor 66 m nodig. De reactietijd van de bestuurder is 0,86 s.
Vraag 10 Bereken de stopafstand van de auto in deze situatie.
1p
Opgave 5: Vallen
Een voorwerp van 12 kg wordt naar beneden gegooid met een beginsnelheid van 25 m/s.
De luchtweerstand wordt verwaarloosd.
Vraag 11 Hoe noemen we een valbeweging zonder wrijving?
2p
Vraag 12 Hoe groot is de snelheid van het voorwerp na 2,0 s?
2p
3p
Opgave 6: Lamp aan een draad
Aan twee draden van elk 1,20 m lengte hangt een lamp die een
zwaartekracht uitoefent van 33 N. De draden maken een hoek
van 30° met de horizontaal, zoals weergegeven in de figuur .
Vraag 13 Leg uit dat de resulterende kracht in deze situatie 0 N
is.
Vraag 14 Bepaal de spankracht in een draad.
3p
Opgave 7: De fiets
Een fietser bevestigt een kar aan de trekhaak T van zijn fiets. De zwaartekracht op de kar
is 180 N. Het zwaartepunt van de kar is aangegeven met Z2. De fietser staat stil. De kar wil
gaan draaien om punt A.
Vraag 15 Bereken de grootte van de kracht in T op de kar.
Opgave 8: De kist
Een kist heeft een massa van 84 kg. Op de
bovenkant van de kist wordt een kracht F
uitgeoefend, zie figuur hiernaast, waardoor de
kist kan gaan kantelen.
4p
Vraag 16 Bereken hoe groot deze kracht F minstens moet zijn om de kist te laten
kantelen.
4p
Opgave 9: Trein
Een trein zet bij een snelheid van 100 km/h een elektrisch vermogen van 3,2 MW om. Het
rendement van de elektromotoren is 75% en de luchtweerstand op de trein is 13 kN.
Vraag 17 Toon aan dat de rolwrijvingskracht gelijk is aan 73 kN
3p
De rolweerstand is 3,5% van de zwaartekracht op de trein.
Vraag 18 Bereken de massa van de trein.
3p
Opgave 10: Rijdende vrachtwagen
Een bepaalde vrachtwagen met een massa van 35 ton heeft bij een snelheid van 90 km/h
een benzineverbruik van 1 op 7, dat betekent dat hij bij die snelheid op 1,0 liter benzine
een afstand van 7,0 km rijdt.
Vraag 19 Bereken de bewegingsenergie van de vrachtwagen bij deze snelheid.
3p
Het rendement van de motor bedraagt 30 %.
Vraag 20 Laat zien dat de motorkracht, die de motor bij de snelheid levert 1,4 kN
bedraagt.
Opgave 11: Valhelm
Een valhelm wordt in fabrieken en in de bouw gedragen als bescherming tegen vallende
voorwerpen. Om de sterkte van een valhelm te bepalen laat men er stenen met
verschillende massa op vallen en bepaalt men de snelheid van de steen waarbij de helm
net scheurt. De resultaten van dit onderzoek staan in de volgende tabel.
Massa van steen (kg) 1,0 3,0 5,0 7,0 10,0
snelheid (m/s)
30 17 13 11
?
3p
Vraag 21 Laat met een rekenvoorbeeld zien dat de snelheid evenredig is met de wortel
van de massa.
3p
Vraag 22 Verklaar met behulp van de theorie waardoor de snelheid omgekeerd evenredig
is met de wortel van de massa.
4p
Opgave 12: Honkbal
Een honkbal met een massa van 140 g nadert met een snelheid van 20 m/s de slagman.
De slagman raakt de bal. De afstand waarover de knuppel contact houdt met de bal is 42
cm. Direct na de klap heeft de bal een snelheid van 30 m/s schuin omhoog. Tijdens de
vlucht bereikt de bal een maximale hoogte die 16 m hoger ligt dan op het moment van de
klap. Verwaarloos de luchtweerstand op de bal.
Vraag 23 Bereken de toename van de kinetische energie van de bal tijdens de klap.
4p
Vraag 24 Bereken de snelheid van de bal in het hoogste punt.