hoofdstuk 4 - Vervoort Boeken

Uitwerkingen extra opgaven hoofdstuk 4
Opgave 4.1
Gegeven:
m  0,800 kg; 20 m in 0,20s
s
Gevraagd:
Fres
Oplossing:
Fres  m  a
a
20 m
s  100 m
s2
0,2 s
Fres  0,800 kg  100 m
s2
 800 kg  m
s2
 800 N
Opgave 4.2
Deze krachten werken op verschillende massa’s.
De kogel krijgt een veel grotere versnelling omdat de massa veel kleiner is.
Opgave 4.3
Oplossing:
12,5 N
 1,27 kg
9,81 N
kg
Het gewicht is de kracht die de massa op de veer uitoefent. G = 12,5 N
Fveer  Fz  m  g  12,5  m  9,81  m 
Opgave 4.4
Oplossing:
FV  FZ  FZ  7,8 N
met vloeistof
FV  Fopw  FZ  Fopw  FZ  FV  2,1 N
Opgave 4.5
Gegeven:
m  80 kg;
g  9,8 N
kg
; snelheid van 300 km  20 km
h
h
Gevraagd:
a) F bij 300 km
w
h
b) F na openen parachute
w
c) F bij 20 km
w
h
Oplossing:
a) Bij 300 km/u is de luchtwrijving even groot als de zwaartekracht.
Fw  m  g  80 kg  9,8 N
 784 N
kg
b) Net na het openen wordt de oppervlakte van de parachute zeer groot en neemt de
luchtwrijving sterk toe. De luchtwrijving is dus veel groter dan de zwaartekracht?
De parachutist vertraagt sterk.
1
c) Bij 20 km/u is de luchtwrijving weer even groot als de zwaartekracht. De oppervlakte is
groot en de snelheid een stuk kleiner.
Fw  Fz  784 N
Opgave 4.6
Gegeven:
Gegeven: mB  1000 kg; Fw,rol  200 N; a  2 m
s2
of N
kg
Gevraagd: Spankracht
Oplossing:
Fres  Fs  Fw  m  a  Fs  200 N  1000 kg  2 N
kg
 Fs  1200 N
Opgave 4.7
Gegeven:
afstand voorwerp  tussenruimte : s  15,0 cm; O  15,0 cm; v  3,00 m
s
Gevraagd:
a) Aantal voorwerpen per seconde.
b) nP
Oplossing:
a)
300 cm
s  20 1 of 20 rps of 20 per seconde
aantal 
s
15,0 cm
b)
nP 
cm
v 300
s  20 omw of 20 rps

s
O 15,0 cm
Opgave 4.8
De deeltjes met de grootste dichtheid hebben de grootste massa en ondervinden dus een
grotere zwaartekracht. Bij het bezinken ondervinden alle deeltjes dezefde opwaartse kracht.
De zwaarste deeltjes hebben een constante snelheid bij een grotere wrijving ,dus bij een
grotere snelheid.
Opgave 4.9
De wrijvingskracht blijft hetzelfde. Bij een ruwere leiding is de wrijvingskracht bij een kleiner
debiet even groot als bij een gladde leiding bij een groter debiet.
2
Opgave 4.10
200 N  35 mm
Oplossing:
lengte Fs  35 mm
lengte FW  30 mm
1 mm 
200 N
 1mm  5,7 N  Fw  30 mm  5,7 N
 170 N
mm
35 mm
Opgave 4.11
Gegeven:
m  30,0 kg; g  9,8 N
kg
; hoek  35  ; Fs  200 N; v  constant
Gevraagd: FN en FW
Oplossing:
Fz  m  g  30 kg  9,8 N
kg
 294 N
FW  Fs cos 350  200  cos 350  164 N
FN  Fs sin 350  Fz  FN  294 N  115 N  179 N
1 mm 
3
200 N
 1mm  5,7 N  Fw  30 mm  5,7 N
 170 N
mm
35 mm
Opgave 4.12
Op het bolletje werken : Fz ,Fopw en Fw
Door het meten van de valhoogte en de valtijd kun je de valsnelheid bepalen.
Door het meten van de diameter kun je het volume berekenen.
Met de dichtheid van de vloeistof en de dichtheid kan de zwaartekracht en de opwaartse
kracht berekend worden.
Uit de krachtenbalans Fz  Fopw  Fw kan de viscositeit berekend worden.
Opgave 4.13
Gegeven:
m  5,0 kg; r  20 cm; n  3000 rpm
Gevraagd:
Fmpz en Fop wand
Oplossing:
Fmpz 
m  v2
r
v
 v  n  O  3000 1
 π  0,40 m  3768 m
min
min
O
3768
v
 63 m
s
60
n
Fmpz 
4
2
5,0 kg  632 m
0,20 m
s 2  99225 kg  m
s2
 99 kN