Exam (elaborations)
natuurkunde oefentoets H10 cirkelbeweging en gravitatie
- Course
- Institution
toets natuurkunde H10 gravitatie en cirkelbeweging. methode Newton
[Show more]
3 reviews
By: merdamertgoktug • 1 year ago
By: studyplatinum • 3 year ago
By: Blabbermouth • 3 year ago
Seller
Follow
chemistrymaster2012
Reviews received
Content preview
Hoofdstuk 10 5vwoToetsvragen
1 Welke planeten hebben een omlooptijd van meer dan één aardjaar: planeten
die dichter bij de zon staan dan de aarde, of planeten die verder van de zon af
staan dan de aarde?
2 De aarde draait in 24 uur rond zijn draai-as en in 365 dagen in zijn baan rond
de zon. Gegevens over de aarde staan in Binas.
a Bereken de snelheid van een punt op de evenaar als gevolg van de rotatie
van de aarde.
b Bereken de snelheid van de aarde in zijn baan rond de zon.
3 Twee identieke auto’s met een massa van 850 kg gaan naast elkaar een
bocht in (zie figuur 1). De bocht heeft de vorm van een kwart cirkel, de binnenste
baan heeft een straal van 30 m en de buitenste 40 m. De auto’s komen
gelijktijdig de bocht weer uit.
a *Bereken de verhouding van de middelpuntzoekende kracht op de auto’s.
De auto’s herhalen hun rit door de bocht, maar nu met gelijke snelheid.
b Leg uit bij welke auto de benodigde middelpuntzoekende kracht het grootst is.
c Bepaal de verhouding van de middelpuntzoekende kracht op de auto’s.
4 Een kogel met een massa van 0,55 kg wordt aan een touw van 60 cm lengte
Figuur 1
in een horizontale cirkelbaan rondgeslingerd met een snelheid van 3,6 m/s.
a Bereken de spankracht in het touw.
Bij een spankracht van 20 N breekt het touw.
b Bereken de snelheid van de kogel waarbij het touw breekt.
c Beschrijf de baan van de kogel na het breken van het touw.
5 Met welke snelheid moet je een emmer met water in een verticale cirkelbaan
met een straal van 1,0 m rondslingeren zodat er in het hoogste punt net geen
water uit de emmer valt?
6 De spin is een kermisattractie die bestaat uit twee ronddraaiende schijven.
De grote schijf heeft een straal van 5,0 m. De draairichting van deze schijf is
weergegeven in figuur 2. De kleine schijf heeft een straal van 1,5 m. De
passagier in een stoel van deze kermisattractie beschrijft een baan waarvan het
verste punt 4,2 m van de as ligt.
De passagier merkt dat hij tweemaal per ronde aan de buitenkant komt en dan
steeds op dezelfde plaats ten opzichte van de toeschouwers.
Het is de bedoeling van de spin om een zo groot mogelijke kracht op de
passagier uit te oefenen.
a **Leg uit wat dan de draairichting van de kleine schijf moet zijn.
De omlooptijd van de grote schijf is 5,0 s.
b Hoe groot is dan de omlooptijd van de kleine schijf?
De passagier heeft een massa van 72 kg.
Figuur 2
, c Bereken de benodigde middelpuntzoekende kracht op de passagier, zowel
voor de beweging op de grote schijf als voor de beweging op de kleine schijf.
d Bepaal de grootste kracht op de passagier in de spin. Hoe groot is deze
kracht, vergeleken met de zwaartekracht op het lichaam?
Overdag is de grootste kracht op de passagier in de spin ruwweg 1,5 x zo groot
als de zwaartekracht op het lichaam. De spin draait ’s avonds wat sneller. Maar
het is niet toegestaan om de kracht op de passagier groter te laten zijn dan 3 x
de zwaartekracht op het lichaam.
e *Bepaal de nog net toegestane omlooptijd van de grote schijf.
7 Lees het volgende artikel.
Stadsbus zuiniger met vliegwielsysteem
Een stadsbus zal binnenkort proefritten maken met een schone en zuinige aandrijving.
Hierbij wordt met behulp van een vliegwielsysteem remenergie teruggewonnen.
Als de bus afremt, wordt zijn bewegingsenergie met behulp van een dynamo omgezet in
elektrische energie. Vervolgens wordt die elektrische energie zonder noemenswaardig
verlies opgeslagen als bewegingsenergie van het vliegwiel.
Als de bus optrekt, wordt een deel van de bewegingsenergie van het vliegwiel gebruikt.
Het maximale toerental van het vliegwiel is zeer hoog. Een vlieg, die op de rand ervan
zou meedraaien, zou daarbij een snelheid krijgen van 600 m/s.
In figuur 3 is het vliegwiel getekend. De straal R van het vliegwiel is 40 cm.
a Bereken het maximaal aantal omwentelingen per minuut van het vliegwiel.
De opmerking in het artikel over de vlieg is waarschijnlijk een grapje van de
Figuur 3 journalist. Om de vlieg met de in het artikel genoemde snelheid mee te laten
draaien moet op de vlieg, in vergelijking met zijn zwaartekracht, een zeer grote
kracht uitgeoefend worden.
b Bereken hoeveel maal deze kracht groter is dan de zwaartekracht op de
vlieg.
8 De topsnelheid van een goede schaatser ligt tussen 14 m/s en 15 m/s. In
werkelijkheid is deze topsnelheid niet constant. Tijdens de rit gaat de schaatser
namelijk tweemaal door een bocht: een binnenbocht en een buitenbocht. De
buitenbocht kan met een grotere snelheid genomen worden dan de binnenbocht.
Neem aan dat de benodigde middelpuntzoekende kracht in beide bochten even
groot is. De straal van de buitenbocht is 4,0 m groter dan die van de
binnenbocht. De binnenbocht heeft een lengte van 94 m. De snelheid in de
binnenbocht is 14 m/s. De massa van de schaatser is 82 kg.
*Bereken hoe groot de snelheid van deze schaatser in de buitenbocht is.
9 In figuur 4 zie je een foto van een draaiende windmolen met drie wieken. De
foto is genomen met een sluitertijd van 0,125 s. Er valt dus gedurende 0,125 s
licht op de beeldchip.
, Figuur 4
a *Bepaal met behulp van de foto het toerental (het aantal omwentelingen per
minuut) van de wieken.
De top van de wiek doorloopt een cirkelbaan met een straal van 22 m.
b Bereken de snelheid van de top van de wiek.
Als het hard waait, kan de snelheid van een top van een wiek wel 205 km/h
worden. De krachten in het materiaal worden dan erg groot.
In figuur 5 is schematisch de top van een wiek in het hoogste punt van de baan
getekend. Hierin is Fs de (span)kracht die het aangrenzende materiaal op de top
(met een massa van 1,5 kg) uitoefent.
Om krachten in materialen met elkaar te kunnen vergelijken, berekenen technici
vaak de verhouding tussen de kracht Fs en de zwaartekracht Fz: Fs/Fz.
Neem aan dat de top van de wiek een snelheid heeft van 250 km/h.
c *Bereken Fs/Fz voor de top van de wiek in het hoogste punt van de baan.
Figuur 5 10 De planeten in ons zonnestelsel bewegen niet in perfecte cirkelbanen rond
de zon.
a In welk soort banen bewegen de planeten van ons zonnestelsel dan wel rond
de zon?
b Teken zo’n baan en geef de positie van de zon aan.
De baan van de planeten in ons zonnestelsel is wel bij benadering cirkelvormig.
Voor het uitvoeren van die cirkelbeweging is een middelpuntzoekende kracht
nodig.
c Welke kracht werkt als middelpuntzoekende kracht?
11 *Leg uit hoe de massa van een hemellichaam (een ster of een planeet) te
bepalen is uit de beweging van één of meer van haar satellieten.
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 chemistrymaster2012. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.95. 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