Proefwerk hst 4 kracht 4 VWO

Werkles 4f Verbruik auto 4 V
1) Voor de rolwrijvingskracht en de luchtwrijvingskracht op een Fiat Panda
gelden de volgende formules: Fw,r = 0,030·Fz en Fw,l = 0,46·v². De massa van
de auto is 760 kg. De snelheid waarmee deze auto rijdt is 80 km/h (hij kan
ook niet veel harder).
a) Bereken de totale wrijvingskracht die op de auto werkt bij die snelheid.
b) Bereken het vermogen dat deze auto moet leveren.
De brandstof van deze auto is benzine. Het rendement van de motor is 27 %.
c) Bereken het verbruik van deze auto (als een auto een verbruik van 1 op 8 heeft, betekent het dat
hij op 1 liter brandstof 8 km ver komt.
2) Door verbranding van 1,0 l benzine kan een auto met 108 km/h bij een totale
wrijvingskracht van 600 N een afstand van 20 km rijden.
a) Bereken de arbeid die de motor heeft verricht.
b) Bereken het rendement van de motor
3) Een hardloper, massa is 74 kg, loopt een race. In de figuur is zijn snelheid tijdens de race
uitgezet als functie van de tijd. Tijdens het hardlopen oefent de
atleet onder andere een horizontale kracht uit op de grond.
De atleet ondervindt ook een tegenwerkende wrijvingskracht
van de lucht Fw. De grootte van Fw, hangt af van de snelheid v
van de atleet, volgens de formule: Fw = 1,2.v2.
a) Bepaal het vermogen van de atleet als hij op topsnelheid loopt.
b) Hoeveel arbeid verricht de atleet in de laatste 5 seconden.
c) Voor een andere loper geldt de formule :Fw = 1,4.v2; wat zou de
oorzaak van dit verschil kunnen zijn?
4) In de figuur is het achterste deel
van een boot met buitenboordmotor
weergegeven.De schroef van de
buitenboordmotor zit aan een lange
as, die schuin in het water steekt. De
kracht →
F die de schroef op het water
uitoefent, heeft dezelfde richting als
de schroefas. De voorwaartse kracht op de boot is horizontaal. Bij een snelheid van 8,5 m/s levert
de buitenboordmotor aan de boot een vermogen van 8,1 kW.
a) Bepaal de grootte van de kracht die de schroef bij deze snelheid op het water uitoefent.
De wrijvingskracht op de boot neemt toe als de boot sneller vaart. Het rendement van de
energieomzetting in de buitenboordmotor blijft gelijk.
We bekijken de afstand die de boot met één volle benzinetank kan afleggen.
b) Beredeneer of deze afstand bij een hoge
1) a) 451 N b) 10,0 kW c) 1 op 19,8
snelheid kleiner, even groot of groter is dan bij
2) a) 1,2∙104 kJ b) 0,36 (36%)
een lage snelheid.
3) a) 2,6 kW b) 1,3∙104J c) groter oppervl
5) a) 9,8·10² N b) kleiner