Exam (elaborations)
Uitwerkingen Natuurkunde VWO 5 hfd 10
- Course
- Level
- Book
In het document zijn de uitwerkingen van Newton Natuurkunde VWO 5 hoofdstuk 1- te vinden.
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
1 review
By: jwinthagen • 1 year ago
Seller
Follow
larsclaesen
Reviews received
Content preview
10 ZonnestelselCirkelbaan en gravitatiekracht | vwo
Uitwerkingen opgaven leerboek
10.1 INTRODUCTIE
Opgave 1
,
a 9,2 10 m/s
,
b De gemiddelde massa is 1,0 10 0,9675 10 kg 0,97 10 kg.
,
c 9,5 10 m/s en 15 maanden = 1,25 jaar 1,25 3,15 10 s 3,94 10 s →
,
∆ ∙∆ 9,5 10 3,94 10 3,7 10 m/s
Opgave 2
a 0,55 9,81 5,4 N
b , , → → 2 √2 9,81 1,8 5,94 5,9 m/s
∆ ,
c 5,94 2,97 m/s → ∆ 0,61 s
,
d De valversnelling op de maan is 6 × zo klein en 2 (zie b), dus is de snelheid waarmee de hamer het
maanoppervlak bereikt √6 2,5 × zo klein ( 2,4 m/s).
∆
e Als de eindsnelheid 2,5 × zo klein is, is de gemiddelde snelheid ook 2,5 × zo klein en ∆ . De valtijd is dan dus
2,5 × zo groot. (∆ 1,5 s).
Opgave 3
a Bij het optrekken neemt de snelheid van de fietser toe en daardoor neemt de luchtweerstand op de fietser ook toe en
de nettokracht op de fietser dus af.
b Op t = 0 is er nog geen luchtweerstand dus dan is 40 N.
c De arbeid is gelijk aan de oppervlakte onder de grafiek. Die is in redelijke benadering te bepalen met behulp van de
getekende driehoek: 40 32 6,4 ∙ 10 J.
d Tijdens het optrekken neemt de bewegingsenergie toe door de arbeid van de nettokracht: ∆ geeft
, ∙
∙ ∙ → 4,1 m/s.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 22
,Opgave 4
a , , → → 20,4 20 m
,
b ∆ ∆ 5,0 9,81 20,4 1,0 10 J
c De luchtweerstand wordt verwaarloosd dus is de toename van de zwaarte-energie gelijk aan de afname van de
kinetische energie: ∆ 1,0 10 J.
10.2 CIRKELBANEN
Opgave 5
a Niet waar: De middelpuntzoekende kracht is altijd naar het middelpunt gericht, dus ook bij de draaimolen.
b Waar
c Waar
d Waar
e Niet waar: De snelheid waarmee een satelliet rond de aarde beweegt hangt af van de hoogte.
f Niet waar: De gravitatiekracht op een voorwerp is hetzelfde als de zwaartekracht. Een synoniem dus.
g Niet waar: De gravitatiekracht die een satelliet een cirkelbaan laat beschrijven is de middelpuntzoekende kracht.
Opgave 6
a Tussen P en R neemt de afstand tussen de stippen af terwijl de tijd tussen twee stippen gelijk blijft, dus neemt de
snelheid van het voorwerp af.
b Tussen R en T blijft de grootte van de snelheid gelijk (de afstand tussen de stippen is constant) terwijl de richting
verandert.
c Zie figuur. In Q zorgt de kracht ervoor dat het voorwerp afremt, in S zorgt de kracht er voor dat de richting van de
snelheid verandert.
Opgave 7
a De (horizontale component van de) spankracht van het touw werkt hier als middelpuntzoekende kracht.
b Als het touw breekt, beweegt de puck in een rechte lijn verder. De richting van de beweging is gelijk aan de richting
van de raaklijn aan de cirkel op het punt van het wegvallen van de spankracht.
c De (horizontale component van de) spankracht die de ijshockeypuck een cirkelbeweging laat beschrijven is de
middelpuntzoekende kracht. Er werkt in horizontale richting dus maar één kracht op de puck. De middelpuntzoekende
kracht (dus: de spankracht) zorgt ervoor dat de snelheid voortdurend van richting verandert. De snelheid is dus alleen
constant in grootte en niet in richting.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 22
, Opgave 8
a De benodigde middelpuntzoekende kracht wordt groter als de draaisnelheid toeneemt (en als je op dezelfde afstand
van de draai-as blijft zitten of liggen).
b Uit ervaring weet je dat de benodigde middelpuntzoekende kracht kleiner wordt als je meer naar het midden van de
draaimolen gaat zitten. Dit is nu nog niet te beredeneren, want enerzijds wordt bij dezelfde omwentelingssnelheid de
snelheid meer naar het midden toe kleiner, maar anderzijds is meer naar het midden toe de straal van de bocht
kleiner waardoor de benodigde middelpuntzoekende kracht juist groter wordt.
c Op de draaischijf voel je de wrijvingskracht van de draaischijf tegen jou aanduwen richting het centrum van de
draaischijf, net als wanneer iemand jou over de stilstaande draaischijf naar de rand zou duwen. Die duwkracht, die er
niet is, denk je te voelen. Een schijnkracht dus.
Opgave 9
a Bij een satelliet die in een cirkelbaan rond de aarde beweegt werkt de gravitatiekracht als middelpuntzoekende kracht.
b Als de gravitatiekracht wegvalt, zal de satelliet rechtdoor bewegen volgens de raaklijn aan de baan, dus van de aarde
weg bewegen.
Opgave 10
a Als het ISS een iets te hoge snelheid zou hebben, zou de baan een ellips worden. De hoogte boven het
aardoppervlak zou dan niet constant zijn (zie baan 4 in figuur 8).
b Door de arbeid van deze (zeer kleine) luchtweerstand neemt de kinetische energie van de satelliet af. De snelheid
wordt dan (een heel klein beetje) kleiner.
c De hoogte van de satelliet neemt geleidelijk af, want als de snelheid kleiner is, is de benodigde middelpuntzoekende
kracht kleiner. De gravitatiekracht is dan groter dan de benodigde middelpuntzoekende kracht voor die baan, waardoor
de satelliet naar de aarde toe beweegt.
Opgave 11
a De benodigde middelpuntzoekende kracht staat voortdurend loodrecht op de richting van de snelheid. Hierdoor kan
de grootte van de snelheid niet veranderen, maar de richting wel.
b De grootte van de middelpuntzoekende kracht zal afhangen van de massa en de snelheid van het voorwerp en de
straal van de doorlopen cirkelbaan.
c Als de massa groter is, is de benodigde middelpuntzoekende kracht groter.
Als de snelheid groter is, is de benodigde middelpuntzoekende kracht groter.
Als de baanstraal groter is, is de benodigde middelpuntzoekende kracht kleiner.
Opgave 12
a Op de motorrijder werken de zwaartekracht, de normaalkracht en de horizontale schuifwrijvingskracht van de weg op
de banden.
b De resultante van de zwaartekracht, de normaalkracht en de horizontale schuifwrijvingskracht van de weg is de
benodigde middelpuntzoekende kracht, die aangrijpt in het zwaartepunt van de motorfiets met berijder.
c Als de benodigde middelpuntzoekendekracht niet groot genoeg is, vliegt de motorfiets uit de bocht.
d De grootte van de benodigde middelpuntzoekende kracht hangt af van de massa van motor plus berijder, de
snelheid, de straal van de bocht, hoe schuin hij ligt en de grootte van de wrijvingskracht. Of de nettokracht groot
genoeg is, hangt dus af van de snelheid, de straal van de bocht, de ‘schuinhanghoek’,en de gladheid van het wegdek
en de banden. (Bij ‘Beheersen’ zul je zien dat de massa dezelfde rol speelt in de benodigde middelpuntzoekende
kracht als in de nettokracht.)
Opgave 13
Eigen antwoord
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 22
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller larsclaesen. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.34. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53068 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now