Proefopgaven natuurkunde

Natuurkunde Mechanica
Opgave basiskennis
Basisgrootheden zijn
a) lengte
b)massa
c) temperatuur
Een grootheid is iets dat je kunt meten.
Opgave invullen basiskennis
a) 190g = 0,19 kg
b) 2,85 kg = 2850000 mg
c) 0,14 mg = 0,00014g
d) 3500mg = 0,0035 kg
e) 7m3 = 7000 l
f) 8 cm3 = 8000 ml
g) 1,3 103 kg/m3 = 1,3 kg/dm3 = 1,3 g/cm3
h) 80 N/m2 = 80 Pa
Opgave basiskennis
a)
Een beweging die constant is noemt men een eenparige beweging, dit is een
beweging waarbij in gelijke tijdsintervallen, hoe klein ook gekozen, steeds
de zelfde wegen worden afgelegd.
b)
Een beweging die van snelheid verandert noem men eenparig versnelde beweging, dit is
een beweging waarbij in gelijke tijdsintervallen, hoe klein ook gekozen, de
snelheidstoename gelijk is.
Opgave over en fietser
De fietser legt in 30s met een snelheid van 7,5 m/s een weg af van s = v×t
s =7,5×30 = 225 m.
De oppervlakte uit het v-t diagram stelt de afstand voor die afgelegd is door de fietser.
Opgave over de snelheid van een auto
De auto heeft een beginsnelheid van V = V0 × at invullen van de gegevens levert op
V = π × 0,6 m × 8 omw/s =15,07 m/s (= 15 m/s) hij vertraagt gedurende 5 seconden met
een versnelling (a = -2m/s2 )
De eindsnelheid van de auto
Ve= V0 – at
Ve = 15 – 2 × 5
Ve =5 m/s
De afgelegde weg S = V0t – ½ at2
S = 15 × 5 – ½ ×2×52
S = 50 meter
Opgave bromfietser
a)
b)
c)
d)
30000m
1
8 m/s.
3600s
3
60000m
2
 16 m / s
De snelheid van de bromfietser (v = a × t) buiten de stad 60km / h 
3600s
3
Zie onderstaand diagram.
1
2
De totaal afgelegde weg is stotaal  600s 8 m / s  1200s 12 m / s  25000m  25km
3
3
8,33 1200  16, 66  2400
m
 13,89
De gemiddelde snelheid is
3600
s
De snelheid van de bromfietser (v = a × t) in de stad 30km / h 
Opgave kracht op een lorrie
De kracht die de lorrie moet uitoefenen is m1 + m2 + m3 = massatotaal.
Ft = 200×10+150×10+250×10=6000N
Ft B = 200kg × 10 N/kg = 2000N
Pas op hier hebben we twee krachten die tegenwerken (negatief) n.l. massa A en massa B.
Ftc = 200 kg • 10 N/kg + 150 Kg • 10 N/kg =3500N
Opgave auto
De kracht die nodig is om een auto met een massa van 800 kg in 10 seconden tot stilstand te
brengen die een snelheid heeft van 72 km/h. kan men berekenen met de volgende formules .
v(0)  a t
1
s (t )  a t 2
2
1
of , s (t )  v0 t
2
72000m
m
1
72km 
 20
=> invullen om de remweg te bepalen s (t )  20 m 10 s  100m
s
3600s
s
2
De kracht die nodig is om deze auto in 10 s tot stilstand te brengen is F= m × a
v(t )  v(0)  a t
m
m
 a 10  10a  20  a  2 2
s
s
F = m × a => F = 800 × 2 = 1600N
v(t )  20
Opgave met een versnelling
De versnelling die optreedt, kan men berekenen met de formule
Pas op de kracht in Ft (N) is gelijk aan het gewicht in N in dit geval moet je eerst de massa
van de auto bepalen, want de versnelling is niet gelijk aan de aantrekkingskracht van de aarde
F=m*a
FG auto is 12500N de massa is 12500N:10 N/kg = 1250 kg.
De kracht die aan de auto wordt geleverd is 9500N
F = m * a nu invullen levert op
95ooN = 1250 kg × a
a = 9500N:1250kg = 7,6 N/kg = m/s2
Na 8 s rijdt de auto met een snelheid van 8s × 7,6 m/s2 × 3600s : 1000m = 218,88 km/h
De afstand die de auto heeft afgelegd is S = V0 + ½ at2 => s = 0 + ½ × 7.6 × 82 = 243,2
meter.
Opgave met en lift.
In de lift staat een persoon die een massa heeft van 100 kg dus FG = 100kg × 10 N/kg =
1000N
De versnelling is 2 m/s
De lift voert een éénparige beweging uit, dus persoon in de lift ook.
De lift beweegt éénparig naar boven met een snelheid van 2 m/s. Vervolgens remt de lift met
een vertraging van 2 m/s2 tot stilstand. We berekenen het gewicht van de persoon die in de lift
staat tijdens:
a) de éénparige beweging
b) de vertraging.
a) De lift voert een éénparige beweging uit, dus de persoon in de lift ook.
a = 0 m/s2 Het maakt dus niet uit wat + of _ richting voor Fres wordt; we kiezen naar
boven.
V0 = + 2 m/s  formule Fres = m × a
Fres = Fn - Fz Fz = m × g = 100 * 10 = 1000 N.
Dus Fres = Fn – 1000 N
Invullen levert op
Fn – 1000 = 100 + 0  Fn =1000 N dus G= 1000 N is tegengesteld aan Fn .
Tijdens de éénparige beweging trekt de aarde aan de persoon met de zwaarte kracht Fz=
1000 N.
De vloer van de lift duwt terug met de normaalkracht Fn =1000 N .
b)De beginsnelheid is naar boven dus is de vertraging naar beneden ,voor het gebruik van
Fn kiezen we nu de +_richting naar beneden, zodat de a dan positief wordt.
Formule
Fres = m × a
Fres = Fn - Fz  Fres=1000 - Fn, : a = 2 m/s2
1000 - Fn = 100 × 2  - Fn = 200 – 1000 × (-1)
Fn= 800 N
Dus G = 800 N