Tentamen (uitwerkingen)
natuurkunde oefentoets H10 cirkelbeweging en gravitatie
- Vak
- Natuurkunde
- Instelling
- Havo/vwo
toets natuurkunde H10 gravitatie en cirkelbeweging. methode Newton
[Meer zien]Voorbeeld 3 van de 21 pagina's
Voorbeeld 3 van de 21 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
3 beoordelingen
Door: merdamertgoktug • 1 jaar geleden
Door: studyplatinum • 3 jaar geleden
Door: Blabbermouth • 3 jaar geleden
Voorbeeld van de inhoud
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.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper chemistrymaster2012. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,49. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53068 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen