Zelftoets

4 Vwo
Vathorst College
versie 1
Zelftoets
Hoofdstuk 4 (antwoorden)
1
a
b
c
d
De zwaartekracht Fz,Piet en de normaalkracht Fn,Piet
De spankracht Fs van de kabel, de zwaartekracht Fz,lift van de lift en het gewicht Fg van Piet.
Het gewicht Fg en de normaalkracht Fn,Piet.
Alleen tijdens versnellen omhoog geldt dit.
2
a
1e periode: De luchtweerstand van de parachutist zelf en de zwaartekracht van de parachutist.
2e periode: De luchtweerstand van parachute en parachutist en de zwaartekracht van de parachutist
b 1e periode: De luchtweerstand neemt toe doordat de snelheid toeneemt, totdat de luchtweerstand even groot is
geworden als de zwaartekracht. Daarna is de luchtweerstand constant.
2e periode: Als de parachute open gaat neemt de luchtweerstand plotseling sterk toe doordat de frontale oppervlakte
ineens veel groter wordt. Daardoor wordt de parachutist afgeremd en wordt dus ook de luchtweerstand kleiner totdat
de luchtweerstand weer even groot is geworden als de zwaartekracht.
c De snelheid wordt constant als de resulterende of nettokracht nul wordt.
d Dan werkt alleen de zwaartekracht. 𝐹z = 𝑚 ∙ 𝑔 = 95 × 9,8 = 9,3 ∙ 102 N
e De snelheid is constant als Fz gelijk is aan Fw,l. dus Fw,l = 9,3 ∙ 102 N
f Ook dan geldt hetzelfde. Dus Fw,l = 9,3 ∙ 102 N
Fres
3
F1
F2
Figuur 1
a
b F1 is 2,0 cm en de grootte is 20 N, dus de krachtenschaal is 1cm ≙10 N
c Fres is 3,4 cm, dus Fres = 3,4 x 10 = 34 N
4
Teken de figuur op schaal, het figuur dat je nu krijgt is een rechthoek. Meet de krachten
daarin op.
a 𝐹x = 38 N
b 𝐹y = 81 N
4 Vwo
Vathorst College
versie 1
5
a
b F3 = Fsom1,2 want de som van alle drie krachten is samen nul
De krachten schaal is: 𝐹1 = 4,0 ∙ 104 N ≙ 4,0 cm , dus elke
cm in de tekening is 1,0 ∙ 104 N
𝐹3 ≙ 5,0 cm
dus: 𝐹3 = 5 × 1,0 ∙ 104 = 5,0 ∙ 104 N
6
a
Fn
b Het hellingspercentage = sin (23o) x 100% = 39%
c De schuifwrijving is gelijk aan de component van de zwaartekracht
langs de helling want Fres is nul.
Fw,s = Fz ∙ sinα = m∙g∙sinα
dus Fw,s = 25 x 9,8 x sin(23o) = 96 N
Fw,s

Figuur 5a
Fz
7
Fv = C ∙ u Invullen geeft: 0,200 x 9,8 = C x 0,050 → C = 39,24 N/m
8
8,5% van 1,3104 N = 1,1∙103 N.
9
Teken alle krachten netjes op schaal en meet dan de krachten op. Hieruit volgt dat Fx = Fy = 19,8 N.
a Omdat het blokje niet omhoog of omlaag gaat is de resulterende kracht in die richting 0 N.
𝐹n = 39,2 − 19,8 = 19,4 N, (zwaartekracht – Fy)
De voorwaartse kracht is Fx = 19,8 N.
b
De voorwaartse kracht is groter dan de schuifwrijvingskracht, dus de beweging is eenparig versneld.
FN = 19,4 N
F = 28 N
Fx= 19,8 N
Fw,s = 10 N
Fz = 39,2
N
Figuur 7 N.B. deze krachten zijn niet op schaal getekend. Ze zijn berekend.
De versnelling is 1,4 m/s2, dat betekent de resulterende kracht F = m x a = 4 x 1,4 = 6,4 N is. Omdat de
wrijvingskracht gelijk is aan 10 N, is de voorwaartse kracht gelijk aan 16,4 N.
d De voorwaartse kracht gaat van 19,8 N bij vraag a, naar 16,4 N bij vraag c) en wordt dus kleiner. Dit kan alleen als
de kracht van 28 N meer omhoog gaat werken omdat dan bij ontbinden de kracht naar rechts dan kleiner wordt.
Omdat de component omhoog daardoor groter wordt, wordt de normaalkracht dus kleiner. Hierdoor wordt ook de
wrijvingskracht, (hiervoor geldt: Fw,s = f ∙FN). Dus als FN kleiner wordt, dan wordt Fw,s dat ook. Omdat de
resulterende kracht gelijk blijft, zal de voorwaartse kracht iets kleiner zijn dan bij vraag c) berekend.
c