wetten van Newton en beweging

1. WETTEN VAN NEWTON GECOMBINEERD MET BEWEGING.
1.
Een constante kracht werkt in op een voorwerp van 5 kg en
herleidt zijn snelheid van 7 m/s tot 3 m/s in 3s. Hoe groot is de
kracht ?
BA
(6,7 N
remmend)
2.
Welke remkracht is er nodig om een voertuig met massa 800 kg en BA
een snelheid 25 m/s op een afstand van 60 m te doen stoppen ?
3.
Een wagen met massa 600 kg beweegt horizontaal met snelheid 30
m/s. Hoe groot is de remkracht nodig om de wagen op 70 m tot
stilstand te brengen. Zoek ook de remtijd.
BA
(3,86 kN ;
4,7 s)
4.
Met een kabel trekt men een wagentje (massa = 200 kg) langs een
horizontaal spoor. De trekkracht in de kabel is 500 N. Als het
wagentje vertrekt vanuit rust, na hoeveel tijd bereikt het 8 m/s ?
Hoe ver is het dan gerold ?
BA
(3,2 s ;
12,8 m)
5.
Een auto met massa 900 kg beweegt met snelheid 20 m/s op een
vlakke baan. Hoe groot is de remkracht nodig om hem op 30 m te
doen stilstaan ?
BA
(6 kN)
6.
Een kogel van 12,0 g wordt in de 20 cm lange loop van een
revolver versneld tot 700 m/s. Hoe groot was de constant
veronderstelde kracht van de explosie ?
BA
(14,7 kN)
7.
Een 8 t zware machine trekt een 40 t zware trein op een
horizontaal spoor en geeft hem een versnelling 1,20 m/s2. Welke
versnelling zou dezelfde machine geven aan een trein van 16 t ?
BA
(2,4 m/s2)
8.
Welke kracht moet op de schietspoel (m = 700 g) van een
weefgetouw inwerken opdat er binnen de gegeven verticale
speelruimte van 8 cm een horizontale snelheid van minimum 3,5
m/s zou behouden blijven ?
EX
(53,6 N)
9.
BA
Zoek de trekkracht die een liftkabel op een liftkooi met massa
1500 kg zal uitoefenen bij het starten van de lift naar boven en bij
het starten van de lift naar beneden als de snelheidsverandering per
seconde telkens 1,5 m/s bedraagt.
(16,95 kN ;
12,45 kN)
10.
Een massa van 200 kg moet in 5 s 8 m hoger geheven worden.
Tijdens de eerste helft verloopt de beweging eenparig versneld en
tijdens de tweede eenparig vertraagd, met dezelfde absolute
waarde (de eindsnelheid is dus 0 m/s). Bepaal de kracht die
tijdens elke weghelft moet werken. (
EX
2,2165 kN ;
1,704 kN)
11.
Een liftkooi heeft een massa 2100 kg en het tegengewicht massa
600 kg. Welke eindsnelheid zou de kooi na 10 m vallen bereiken
?
EX
(10,43 m/s)
(4,167 kN ;
333 N)
12.
In een luchtgeweer werkt op de gebruikte projectielen van 4 g door BA
de samengeperste lucht een constante kracht van 196 N. Met
welke snelheid verlaten ze de 60 cm lange loop ?
(242,5 m/s)
13.
Een lift start met een constante opwaartse versnelling. Ze beweegt BA
2 m in de eerste 0,6 s. Een persoon in de lift houdt een pakje van 3
kg aan een touwtje. Hoe groot is de kracht die het touwtje tijdens
deze versnelling ondergaat ?
(62 N)
14.
Een trein van 150 t wordt gedurende 50 s aan een constante
trekkracht van 60 000 N onderworpen. Welk is zijn verkregen
snelheid en hoeveel weg legt hij af in die tijd ?
BA
(20 m/s ;
500 m)
15.
Een projectiel van 10 kg verlaat de loop van een kanon met een
snelheid van 600 m/s. Als de loop 2,5 m lang is, hoe groot is dan
de constant veronderstelde kracht door de gassen op het projectiel
uitgeoefend ?
BA
(720 kN)
16.
Welke constante kracht moeten de remmen op de wielen van een
auto van 1200 kg uitoefenen om de wagen die aan 90 km/h rijdt te
doen stoppen op een horizontale afstand van 10 m ?
BA
(37,5 kN)
17.
Net op het ogenblik dat zijn parachute zich opent valt een man van
735 N met snelheid 50 m/s. 0,8 s later heeft de parachute zich
volledig ontplooid en is de snelheid herleid tot 10 m/s. Hoe groot
is de gemiddelde remkracht die de vallende man tijdens het
openen van de parachute heeft ondergaan ?
EX
(3750 + 735
= 4,485 kN)
18.
Welke eindsnelheid krijgt een massa van 500 kg als deze, met een BA
konstant gehouden kracht van 4915 N, 10 m hoog geheven wordt ?
(0,775 m/s)
19.
Door middel van een touw met treksterkte 650 N wordt een massa
van 50 kg opgetrokken. Welke stijgsnelheid kan er na de eerste 3
s ophalen maximaal bereikt worden ?
BA
(9,6 m/s)
20.
Een lift en haar lading hebben een gezamenlijke massa 1600 kg.
Zoek de trekkracht in de liftkabel als de lift, die aan 20 m/s daalt,
tot staan wordt gebracht met een constante vertraging in een
remweg van 50 m.
EX
(221 kN)
21.
Een auto rijdt tegen een muur met een snelheid van 14 m/s. In een EX
eerste geval is de wagen zeer sterk gebouwd zodat de chauffeur (m
= 73 kg) tot stilstand komt in 0,05 s. Hoe groot is de kracht die hij
ondervindt ? In een tweede geval "kreukt" het voorste deel van de
wagen geleidelijk als een accordeon in elkaar en komt de
chauffeur tot stilstand in 0,1 s. Hoe groot is de kracht nu ?
vergelijk.
22.
Een massa van 300 kg wordt eenparig versneld 8 m loodrecht
omhoog geheven door middel van een kracht van 3500 N. Hoe
lang duurt deze handeling ?
EX
(20,44 kN ;
10,22 kN)
(2,93 s)
23.
Een wagon van 12 t wordt voortbewogen door een massa van 1,5 t
die door middel van een touw over een katrol op 6 m hoogte naar
beneden kan dalen (een dergelijk systeem noemt men een
gewichtsakkumulator) (zie figuur). Zoek:
- de versnelling van de wagon.
- de eindsnelheid als het gewicht beneden gekomen is.
- Hoe groot de aandrijvende massa zou moeten zijn om een
eindsnelheid van 2 m/s aan de wagon te geven.
EX
(1,09 m/s2)
(3,62 m/s)
(423 kg)
24.
Een man van 80 kg springt van een muurtje (0,5 m hoog) op een
betonnen ondergrond en denkt er hierbij niet aan zijn knieën te
buigen bij het neerkomen. Aldus wordt zijn beweging gestopt in
een afstand van 2 cm.
- zoek de gemiddelde vertraging die hierbij optreedt.
- zoek de gemiddelde kracht die zijn 'gebeente' ondervindt. (19,6
kN)
EX
(245 m/s2)
25.
Een man met massa 100 kg laat zichzelf naar beneden vanop een
hoogte van 10 m door middel van een wrijvingsloze vaste katrol.
Aan het andere eind van het touw hangt een zak zand van 70 kg.
Met welke snelheid bereikt hij de grond ? Bestaat er een
mogelijkheid om die snelheid te verkleinen ?
EX
(5,88 m/s ;
neen)