D-toets natuurkunde 2

D-toets natuurkunde 2 Kracht en beweging
5 vwo
Test je kennis van zaken
1) Leg uit waarom een kracht nodig is bij een kromlijnige beweging.
2) Geef de definitie van hoeksnelheid.
3)
a) Hoe groot is de omloopstijd van een geostationaire satelliet ?
b) Waarom moet zo’n satelliet boven de evenaar ‘hangen’?
Toepassingen
4) Een voorwerp met een massa van 5,0 (kg) wordt vanaf een hoogte van 4,0 (m) horizontaal
met een snelheid van 8,0 (m/s) weggeschoten. Er is geen wrijving.
a) Bereken de kracht die op het voorwerp werkt tijdens de beweging naar de grond.
b) Bereken waar het voorwerp de grond treft.
c) Bereken met welke snelheid (grootte en richting) het voorwerp de grond treft.
A
5) Zie hiernaast
Een voorwerp wordt vanuit punt A met
onbekende beginsnelheid horizontaal
weggeschoten. Het treft de grond in B onder een
hoek van 53,1o. Er is geen wrijving.
AC = 3,26 (m)
C
a) Bereken de beginsnelheid
b) Bereken de grootte van de snelheid waarmee de grond getroffen wordt
c) Bereken BC
B
6) Een torenklok heeft een minuutwijzer (=grote wijzer) met een lengte van 3,60 (m),
a) Bereken de baansnelheid van de wijzer
b) Bereken de hoeksnelheid van de wijzer
7) Een fiets rijdt met een snelheid van 16,2 (km/h). De straal van het fietswiel is 35 (cm)
a) Bereken de hoeksnelheid van het fietswiel
b) Bereken het toerental van het fietswiel
c) Het dynamowieltje met een straal van 0,80 (cm) zit tegen het fietswiel aan.. Het
wieltje slipt niet. Bereken het toerental van het dynamowieltje
8) Een emmertje bezat 1,5 (kg) water en wordt verticaal rondgelingerd. De straal van de baan
van het zwaartepunt van het water is 0.80 (m). In het hoogste punt is de snelheid van het
water 3,0 (m/s). Wrijving is te verwaarlozen.
a) Bereken de normaalkracht op hert watrer in het hoogste punt
b) Bereken de snelheid in het laagste punt
c) Bereken de normaalkracht op het water daar
d) Bereken de snelheid in het hoogste punt waarbij het water nog net een cirkelbeweging
kan beschrijven.
C
9) Zie de fig hiernaast.
Het stoeltje B van een zweefmolen heeft een massa van 2,0 (kg).
MC is de as waar omheen de zweefmolen draait. MB = 4,8 (m)
AB = 2,5 (m) en CA = 3,3 (m)
a) Bereken de hoeksnelheid en de baansnelheid van het
stoeltje
b) Bereken de spankracht in AB
A
B
M
10) Een vliegtuig vliegt met een snelheid van 324 (km/h). Het maakt een bocht van 180o in
precies één minuut. Tijdens de bocht blijft de liftkracht even groot als de zwaartekracht
a) Bereken de straal van de bocht
b) Bereken de hellingshoek die de vleugels met het horizontale vlak moeten maken om
deze bocht te kunnen nemen.
c) Leg uit waarom het vliegtuig tijdens de bocht hoogte zal verliezen
11) Een satelliet heeft een constante hoogte van 3630 (km) boven de aarde. Geef bij de
berekeningen de uitkomsten in 3 significante cijfers
a) Bereken de snelheid van de satelliet
b) Bereken de omloopstijd in uren
12) Een maan beschrijft een cirkelbaan met een straal van 5,00.108 (m) om een onbekende
planeet. De omloopstijd van de maan is 40,0 (dagen). De straal van de planeet is 7,00.106
(m).
a) Bereken de massa van de planeet
b) Bereken de valversnelling op een pool van die planeet