PROEFWERK NATUURKUNDE Havo - 3 MAART 2009 VERSIE 1 Verklaar alle antwoorden, geen uitleg geen punten !! Voor gaarde mag je 10 N/kg gebruiken gmaan mag je 1,7 N/kg gebruiken Opgave 1 Tekenen van krachten Hiernaast ligt een driehoek met een massa van 800g op het aardoppervlak. a] Bereken de zwaartekracht die op dit blokje werkt. Neem de tekening die hiernaast staat over. Gegeven: m = 800g = 0,8 kg gaarde = 10N/kg Gevraagd: FZ 5p Schaal : Oplossing: FZ = m x g = 0,8 x 10 1cm = 4N = 8N b] Teken de zwaartekracht die op dit blokje werkt (vermeld ook de schaal die je gebruikt hebt.) zie tekening Opgave 2 Zwaartekracht Een steen heeft op de maan een gewicht van 40 N. Bereken het gewicht van deze steen op de aarde. Gegeven: Fzmaan = 40 N gmaan = 1,7 N/kg gaarde = 10 N/kg Gevraagd: Fzaarde Oplossing: Fzmaan = mmaan x gmaan Fzaarde = maarde x gaarde 40 = mmaan x 1,7 = 23,5 x 10 mmaan= 40 / 1,7 = 235N 5p mmaan= 23,5 kg 5p 5p LET OP MASSA = CONSTANT DUS DE MASSA VAN DEZE STEEN IS OVERAL 23,5 KG Opgave 3 Resultante bij 00 en 1800 In de tabel hieronder staan 3 krachten vermeld met hun richting, links ( ) of rechts (). De F1 wordt samengesteld met F2 zodat je FR krijgt. Neem de tabel over. Vul in de lege vakjes de juiste kracht en of richting in. 10 p F1 F2 FR a 30N 45N 45 – 30 = 15N b 60N 100 100 + 60 = 160N c 25N d 60N 10N 25 – 10 = 15N 35N 60 + 35 = 95N Richting fout - 1p Grootte fout - 2p Opgave 4 Uitrekking veer Een leerling heeft op een veer verschillende krachten uitgeoefend en daarbij de uitrekking gemeten. De gemeten waarden heeft hij in onderstaande tabel verwerkt. a] Teken van deze veer een grafiek waarbij je de kracht tegen de uitrekking uitzet. (Vergeet niet langs de assen de grootheid en de eenheid) Kracht Uitrekking (N) (cm) 0 0 4p 4p 2p 4p 4p Cv (F/U) 2,5 11,3 0,22 6 27 0,22 8,5 38,3 0,22 12 A B 40 b] Bereken wat er in de lege vakjes moet komen te staan en vul deze in. Gemiddelde veerconsante (Cv) = 2,2 N/cm, Cv = F / U (zie tabel) DUS A MOET 12 / U = 0,22 -> U = 54,4cm B MOET F / 40 = 0,22 -> F = 8,8N c] Teken met kleur, in dezelfde grafiek, de grafiek van een stuggere veer. Een stuggere veer heeft bij dezelfde kracht een kleinere uitrekking ! Opgave 5 Veerconstante Hiernaast hangt een veer met een veerconstante van 0,8 N/cm. a] Bereken de lengte van de veer als je er een kracht van 6 N op uitoefent. Gegeven: Cv = 0,8N/cm F = 6N Gevraagd: Lengte Oplossing: U = F / Cv -> U = 6/0,8 -> U = 7,5cm Echter is dit de uitrekking dus de lengte wordt: 12cm (zie tekening hiernaast) + 7,5cm = 19,5cm b] Welke kracht moet je op de veer uitoefenen om deze een lengte van 18 cm te geven? Gegeven: Cv = 0,8N/cm Lengte = 18cm Gevraagd: Kracht (F) Oplossing: De lengte v/d veer moet 18cm zijn -> dus de uitrekking is dan 18 – 12 = 6cm F = Cv x U -> F = 0,8 x 6 -> F = 4,8N 2p c] Je neemt nu een andere veer, die stugger is dan de hiernaast afgebeelde veer. Is de veerconstante van die veer groter of kleiner dan 0,8 N/cm ? leg uit. De veerconstante is de kracht die je moet uitoefenen om 1 cm uitrekking de krijgen. Een stuggere veer betekend dat je er meer kracht (N) op moet uitoefenen om dezelfde uitrekking te krijgen. Dus een stuggere veer heeft een grotere veerconstante. Opgave 6 Samenstellen van krachten Bepaal in de 3 onderstaande situaties a t/m c de resulterende kracht van F1 en F2. Hiervoor zul je zelf de situaties moeten overnemen met de juiste krachtenschaal en de juiste hoek. F2= 100N F2= 4N F2= 40N 900 400 F1= 100N F1= 6N Situatie 6a Situatie 6b 1300 F1= 30N Situatie 6c 4p 3p 3p Opgave 7 Samenstellen van krachten Bovenstaande zeilboot wordt met een bepaalde snelheid voortgetrokken door 2 kleine rubberbootjes, zoals hiernaast is weergegeven. Iedere rubberboot trekt met een kracht van 250 N. Een van de rubberbootjes krijgt motorpech, wat zal de overgebleven rubberboot voor een kracht moeten leveren om de zeilboot met dezelfde snelheid te blijven voorttrekken als voorheen. Hierbij zal de zeilboot recht achter het overgebleven bootje gaan liggen. Maak een tekening om je antwoord te verklaren. 10 p Opgave 8 Ontbinden van krachten In de 3 bovenstaande situaties a t/m c gaan we de gegeven kracht ontbinden in de richtingen F1 en F2. Bepaal met behulp van een tekening hoe groot F1 en F2 per situatie is. Hiervoor zul je zelf de situaties moeten overnemen met de juiste krachtenschaal en de juiste hoeken. 3p 3p Je kunt je punt met de onderstaande formule berekenen: Punt = (0,1125 x score) + 1 4p