4,6 7.1A 7.1B 7.2A 7.2B. Antwoorden door een scholier 3337 woorden 12 maart keer beoordeeld. Natuurkunde

Transcriptie

1 Antwoorden door een sholier 3337 woorden 12 maart ,6 94 keer eoordeeld Vak Natuurkunde Tekstoek Geursiveerde tekst is een toelihting op het antwoord. De uitkomst van een erekening is geaseerd op niet-afgeronde tussenuitkomsten. Hoofdstuk 7 7.1A 1 De wrijving op draaiende wielen. 2 Als de wielen soepel draaien en het ontatoppervlak tussen de wielen en de ondergrond klein is. 3 Dan kan de as soepel draaien (is de rolwrijving klein). 4 Bij een kleine snelheid, wind mee, een goede stroomlijn. 7.1B 5 a Aandrijfkraht Naar voren. 6 Velgremmen en trommelremmen. 7 a Remkraht Naar ahteren. 7.2A 8 Omdat ij een kraht de rihting elangrijk is. 9 a De kraht van vershillende krahten samen. Door de kraht naar ahteren af te trekken van de kraht naar voren. 10 a Bij versnellen is de kraht naar voren groter dan de kraht naar ahteren. ij vertragen is de kraht naar ahteren groter dan de kraht naar voren. 7.2B 11 Beginsnelheid, eindsnelheid en tijd. Er worden er maar twee gevraagd. 12 a De snelheidsverandering in 1 seonde. Meter per seondekwadraat. m/s2 13 a a is de versnelling in meter per seondekwadraat (m/s2). ve is de eindsnelheid in meter per seonde (m/s) v is de eginsnelheid in meter per seonden (m/s) t is de tijd in seonde (s) 14 Pagina 1 van 17

2 v = 5 m/s ve = 11 m/s t = 10 s 7.3A 15 De tijd die je nodig het om te gaan remmen. 16 De afstand die je aflegt tijdens de reatietijd. 17 a sreatie = v t sreatie is de reatieafstand in meter (m) v is de snelheid in meter per seonde (m/s) t is de tijd in seonde (s). 18 De tijd waarin je snelheid kleiner wordt. 19 De afstand die je aflegt tijdens de remtijd. 20 De som van de reatieafstand en de remweg. 7.3B 21 a is de gemiddelde snelheid in meter per seonde (m/s) v is de eginsnelheid in meter per seonde (m/s) ve is de eindsnelheid in meter per seonde (m/s) 22 v = 5,5 m/s t = 0,74 s sreatie = 5,5 0,74 = 4,07 m 23 v = 10,8 m/s 24 v = 6 m/s ve = 10 m/s 25 a srem = t srem is de remweg in meter (m) is de gemiddelde snelheid in meter per seonde (m/s) t is de tijd in seonde (s) 26 (We moeten dus eerste de gemiddelde snelheid erekenen) v = 27 m/s = 13,5 m/s Pagina 2 van 17

3 t = 4 s 27 a v = 15 m/s t = 0,3 s sreatie = 15 0,3 = 4,5 m v = 15 m/s = 7,5 m/s t = 1,5 s srem = 7,5 1,5 = 11,25 m d sreatie = 4,5 m srem = 11,25 m sstop = 4,5 + 11,25 = 15,75 m (afgerond 16 m) 7.4A 28 1 Er ontstaan shadelijke stoffen. 2 Er kunnen ongelukken geeuren. 29 Om te voorkomen dat enzine de odem vervuilt Benzinedamp is explosief 2 Bij het tanken adem je enzeen in. 31 Koolstofdioxide, koolstofmonooxide, stikstofoxiden, zwaveldioxide en lood. 32 Koolstofmonooxide omzetten in koolstofdioxide. 33 Door je aan de verkeersregels te houden. 34 Kreukelzone, veiligheidsgordel, veiligheidshelm, hoofdsteunen, airag. 35 Bij een langere otsweg werkt er een kleinere kraht. 36 Vergroten van de otsweg. 37 De kraht op je lihaam wordt kleiner, de kraht wordt verdeeld over een grotere oppervlakte en de kraht werkt niet op je hoofd, maar op je ovenlihaam. 38 Voorkomen van letsel aan nekwervels. 7.4B 39 a Areid is de hoeveelheid energie die wordt omgezet. Joule De grootte van de kraht en de afgelegde weg. d W = F s e W is de areid in joule (J) F is de kraht in newton (N) s is de afgelegde weg. Pagina 3 van 17

4 40 W = F s F = 6500 N s = 250 m W = = J 41 a W = F s W = 250 J (want de areid is de omgezette ewegingsenergie) s = 2 m = 0,02 m W = F s W = 250 J (want de areid is de omgezette ewegingsenergie) s = 3,5 m = 0,035 m Door de langere otsweg is de kraht dus veel kleiner. Werkoek Geursiveerde tekst is een toelihting op het antwoord. De uitkomst van een erekening is geaseerd op niet-afgeronde tussenuitkomsten. Hoofdstuk 7 Voorkennis Een heden van snelheid zijn meter per seonde (m/s) en kilometer per uur (km/h). Snelheid in km/h = snelheid in m/s 3,6 Snelheid in m/s = snelheid in km/h : 3,6 Door een kraht kan 1 De snelheid groter of kleiner worden. 2 De ewegingsrihting veranderen. 3 De vorm van een voorwerp lijvend of tijdelijk veranderen. De eenheid van kraht is newton (N). Een kraht kun je meten met een krahtmeter. Het aangrijpingspunt van een kraht is de plaats waar de kraht werkt. Een kraht wordt getekend als een pijltje dat egint het aangrijpingspunt. De lengte van het pijltje geeft aan hoe groot de kraht is. Een langer pijltje stelt een grotere kraht voor. 7.1A 1 Door een spoiler wordt de luhtweerstand kleiner. 2 Op de maan is geen luht. Er is dus ook geen luhtweerstand. De parahute wordt dus ook niet afgeremd. Voor een zahte landing kan de parahute dus niet geruikt worden. 3 Dan is de luhtweerstand het kleinst. 4 a Zijn snelheid neemt af. Het ontatoppervlak van de and met de ondergrond wordt groter. 5 Door de parahutes is de luhtweerstand groter. De sportman moet dan een grotere spierkraht uitoefenen ij het lopen. Zo krijgt hij sterkere spieren. 6 Bij rollen is de wrijving kleiner. De leveranier kan dan met minder spierkraht de vaten naar innen Pagina 4 van 17

5 krijgen. 7 Deze vorm geeft een goede stroomlijn. Hierdoor is de luhtweerstand kleiner. 8 a Je hoeft niet te trappen. Een zeilfiets is veel duurder. Het waait niet altijd. De windrihting past niet altijd ij de weg (zijwind en tegenwind). 7.1B 9 In de rehtertekening. Daar zit het aangrijpingspunt ij de as van het ahterwiel. De ketting loopt over een tandwiel in het ahterwiel. Het ahterwiel wordt dus aangedreven. 10 De pijl ij Sanne is 1,5 keer zo lang want de aandrijfkraht ij Sanne is 1,5 keer zo groot. 11 De pijl ij de ahterrem is 1,5 keer zo lang want de remkraht van de ahterrem is 1,5 keer zo groot. 12 De pijl naar voren is 1,5 keer zo lang want de kraht naar voren is 1,5 keer zo groot. 13 a Zie pijl omlaag in de linkerfiguur. Zie pijl naar voren in de rehterfiguur. De pijl naar voren is 0,8 keer zo lang als de pijl naar eneden, want de aandrijfkraht op de fiets is 0,8 keer zo groot als de trapkraht. 14 a De pijl naar voren is 2 keer zo groot als de pijlen naar ahteren, want de aandrijfkraht is 2 keer zo groot als de remkrahten. 7.2A 15 a 1 Trekkraht 2 Wrijvingskraht De wrijvingskraht. De kraht naar ahteren (wrijvingskraht) is groter dan de kraht naar voren (trekkraht is nul). 16 De wrijvingskraht ij Herman is groter. 17 Fnetto = = 2500 N 18 A Als de snelheid toeneemt, versnelt het vliegtuig. De kraht naar voren is dan groter dan de kraht naar ahteren. De wrijvingskraht is de kraht naar ahteren. De motorkraht werkt naar voren en is dus groter dan N. 19 Fmotor = = 255 N 20 a De kraht naar voren is net zo groot als de kraht naar ahteren. Ze versnelt dus niet en ze vertraagt niet. Haar snelheid verandert dus niet. 10 N (naar ahteren) Er werkt nu alleen nog de wrijvingskraht. Fnetto = = 25 N Pagina 5 van 17

6 Naar ahteren werken nu de wrijvingskraht en de remkraht. Deze twee krahten samen vormen de netto-kraht. 21 a 1 Zwaartekraht 2 Wrijvingskraht Zwaartekraht De snelheid neemt toe. De kraht naar eneden is groter dan de kraht naar oven, dus Brenda versnelt naar eneden. d Door de parahute wordt de wrijvingskraht veel groter. De wrijvingskraht is nu groter dan de zwaartekraht, dus Brenda vertraagt. e De snelheid is afgenomen. Hierdoor is ook de wrijvingskraht afgenomen. De wrijvingskraht is weer even groot als de zwaartekraht. Brenda versnelt niet en vertraagt ook niet. De snelheid van Brenda lijft dus onstant. 7.2B 22 De antwoorden zijn in tael 1 vetgedrukt. In de eerste druk van het werkoek zijn op de 9e regel met getallen de waarden voor v (2,0 m/s) en ve (3,9 m/s) verwisseld. a (m/s2) v (m/s) ve (m/s) t (s) 5,8 0 2,1 0, ,80 4,4 0,15 0,21 3,9 1,8 4,2 2, ,88 0,16 1,13 1,5 2,1 1,5 11,2 Pagina 6 van 17

7 16,9 3, ,5 6,2 9,2 12 0,45 0,22 2,0 3,9 8,6 2, ,5 0,67 2, ,1 24 1,3 Tael 1 v = 0 m/s ve = 2,1 m/s t = 0,36 s v = 0,80 m/s ve = 4,4 m/s t = 0,15 s v = 3,9 m/s ve = 4,8 m/s t = 4,2 s Pagina 7 van 17

8 a = 2,3 m/s2 v = 26 m/s t = 0,88 s a = 0,16 m/s2 v = 1,13 m/s t = 2,1 s a = 1,5 m/s2 v = 11,2 m/s t = 3,8 s a = 30 m/s2 v = 12 m/s ve = 27 m/s a = 6,2 m/s2 v = 9,2 m/s ve = 12 m/s a = 0,22 m/s2 v = 2,0 m/s ve = 3,9 m/s a = 2,0 m/s2 ve = 15 m/s t = 7,5 s a = 0,67 m/s2 ve = 12 m/s t = 15 s Pagina 8 van 17

9 a = 13 m/s2 ve = 24 m/s t = 1,3 s 23 a v = 0 m/s ve = 5 m/s t = 5 s 24 a v = 90 km/h = = 20 m/s ve = 108 km/h = = 30 m/s v = 20 m/s ve = 30 m/s a = 4 m/s5 25 v = 0 m/s ve = 30 m/s t = 0,2 s 26 We nemen als eginsnelheid de snelheid ij t = 0 en als eindsnelheid de snelheid ij t = 8 s. v = 0 m/s ve = 9 m/s t = 8 s 27 a v = 15 m/s ve = 25 m/s t = 2 s Gedurende 4 s geeft ze geen gas. Van t = 5 s tot t = 9 s e De inhaalmanoeuvre duurt 9 s. Dit is de tijdsduur waarin de snelheid oploopt, even onstant lijft en dan weer afneemt. 28 v = 0 m/s ve = 20 m/s Pagina 9 van 17

10 t = 10 s 7.3A 29 a Dan heeft de estuurder tijd om te remmen. Hij kan daardoor op tijd stilstaan. Als hogere snelheden zijn toegestaan, is de tijd om tot stilstand te komen groter. Het verkeersliht moet dan langer op oranje staan. De snelheid van een voetganger is zo laag dat deze vrijwel meteen kan stoppen. d Je weet dan eerder dat je moet optrekken. Het vertrekken ij een stopliht gaat dan sneller. 30 Bij gladde anden is de remweg groter en dat kan gevaarlijk zijn Fitheid 2 Oplettendheid 3 Geruik van mediijnen of alohol. 32 = 5 s 33 a 8,77 m (Uitgelezen met Coah 5; met figuur 7.25 is de nauwkeurigheid veel kleiner) 35,10 m (Uitgelezen met Coah 5; met figuur 7.25 is de nauwkeurigheid veel kleiner) keer zo groot. d De stopafstand is dan kleiner. Je staat dan in gevaarlijke situaties eerder stil en daardoor wordt misshien een ongeluk voorkomen. 34 a v = 14 m/s t = 0,85 s De remweg is 14 m (Uitgelezen met Coah 5; met figuur 7.25 is de nauwkeurigheid veel kleiner) stopafstand = reatieafstand + remweg stopafstand = 11, = 25,9 = 26 m 35 a v = 22 m/s t = 3,5 s stopafstand = reatieafstand + remweg reatieafstand = 77 m remweg = 35 m stopafstand = = 112 m stopafstand = reatieafstand + remweg v = 22 m/s t = 0,6 s reatieafstand = 13,2 m Pagina 10 van 17

11 remweg = 35 m stopafstand = 13, = 48,2 m De stopafstand is = 64 m korter. 7.3B 36 a v = 11,1 m/s = 5,6 m/s t = 3 s 37 a v = 18,05 m/s t = 0,75 s sreatie = 18,06 0,75 = 13,5 m v = 18,05 m/s d = 9,03 m/s t = 3 s srem = 9,03 3 = 27,1 m e sreatie = 13,5 m srem = 27,1 m sstop = 13,5 + 27,1 = 40,6 m 38 a We erekenen eerst de gemiddelde snelheid tijdens het remmen. v = 19,44 m/s Nu kunnen we de remweg erekenen. = 9,72 m/s t = 3 s Pagina 11 van 17

12 srem = 9,72 3 = 29 m Ze was 50 meter van het stopliht. In de reatietijd heeft ze dus meer dan = 21 m afgelegd. Haar reatietijd kunnen we nu erekenen. sreatie = 21 m v = 19,44 m/s Dit is een vrij grote reatietijd. Het is dus niet waarshijnlijk dat Belianne=s moeder gelijk heeft. 39 a 120 km/h = = 33,3 m/s v = 33,3 m/s t = 0,58 s v = 33,3 m/s d = 16,67 s t = 6,67 s srem = 16,67 6,67 = 111,2 m e sreatie = 19,3 m srem = 111,2 m sstop = 19, ,2 = 130,5 m = 131 m f Nee, want de stopafstand is groter dan de afstand tot de auto met de surfplank. g De plank heeft ook een voorwaartse snelheid van 120 km/h. De plank ligt hierdoor niet meteen stil. Daardoor hoef je niet zo ver ahter de auto te rijden. 40 a sstop = 75 m sreatie = 10 m srem = 65 m t = 5,5 s = 11,8 m/s Pagina 12 van 17

13 41 a v = 25 m/s ve = 33 m/s t = 6 s v = 25 m/s ve = 33 m/s = 29 m/s t = 6 s s = 29 6 = 174 m 7.4A 42 a Door aloholgeruik ontstaan in het verkeer ongelukken met doden en gewonden. 97 doden. d B e Omdat ze maar 5% van de evolking vormen. f 43 a 1 Er vallen geen ehte gewonden. 2 Het is goedkoper. Een airag zorgt ervoor dat de krahten op je hoofd eter worden verdeeld. 44 a Het hoofd. 75% minder letsel. Botsingen vinden vaker plaats aan de kant van de voorpassagier. Deze gordel zorgt aan eide kanten van je lihaam voor esherming. Hierdoor wordt de kraht eter verdeeld. 45 a Die uit figuur a. Nu kan de voorzijde als kreukelzone werken. Hierdoor wordt de otsweg langer en de kraht op de passagiers kleiner. De enzinetank moet er innen liggen. Dan wordt de tank ij een otsing eter eshermd. 46 Omdat het proeven waren met een model van een ay. 1 De airag wikkelde zih om de nek van een estuurder. 2 De airag trof de zijkant van een hoofd. 3 De airag was niet volledig opgelazen. d De airag zorgde ervoor dat de krahten op het hoofd klein lijven. e De airag is afgesteld op een otsing tegen een harde muur. f 1 De otsing is meestal tegen een vervormaar voorwerp. 2 De snelheid ij de otsing is meestal laag. 3 De auto wordt maar voor 40% geraakt. 7.4B Pagina 13 van 17

14 47 De antwoorden zijn in tael 9 vetgedrukt. W (J) F (s) s (m) , , ,6 0, ,7 9,8 0,78 0,56 1, , ,8 0, ,5 25,9 0,25 Tael 9 F = 40 N s = 2,6 m W = 40 2,6 = 104 J F = 600 N s = 12,9 m W = ,9 = J Pagina 14 van 17

15 F = 37,6 N s = 0,56 m W = 37,6 0,56 = 21 J W = F s W = 56 J s = 9,8 m W = F s W = 0,78 J s = 1,4 m W = F s W = 358 J s = 0,091 m W = F s W = J F = 294 N W = F s W = 44,8 J F = 0,72 N W = F s W = 6,5 J F = 25,9 N 23 a Koolstofdioxide Mogelijkheden d Energieesparing verkeer. e Mton (megaton; 1 megaton = 1 miljoen ton; 1 ton = 1000 kg; 1 Mton is dus kg) f Beter ontroleren. Het gaat om eperking van de redutie van de uitstoot van koolstofdioxide door lagere snelheden. men wil dit ereiken door versterkte handhaving, dat wil zeggen meer snelheidsontroles. 24 a F = 2700 N s = 2 km = 2000 m W = = J J 25 a Pagina 15 van 17

16 F = 27 N s = 30 m W = = 810 J F = 13 N s = 30 m W = = 390 J De areid van Boris en Lennert is de ewegingsenergie die ontstaat. Dus: E = = 1200 J 26 a v = 0 m/s ve = 13,89 m/s = 6,94 m/s t = 6 s s = 6,94 6 = 42 m d W = F s W = J (De areid is de ewegingsenergie die ontstaat) s = 42 m 27 a De kraht op het hoofd ij geruik van een kokosnoot is veel kleiner dan de kraht ij een valhelm. Ongeveer 6 keer zo klein. Met een slehte valhelm is de kraht N. Met een goede helm is de kraht ongeveer 5000 N. v = 4 m/s d = 2 m/s t = 10 ms = 0,010 s s = 2 0,010 = 0,02 m e Ongeveer 3500 N f F = 3500 N s = 4 mm = 4 0,001 = 0,004 m W = ,004 = 14 J g Er is 600 J omgezet. Door de werking van de helm komt hiervan slehts een klein deel (14 J) van de energie in het hoofd tereht. Zoekpuzzel Pagina 16 van 17

17 Verkeersveiligheid Pagina 17 van 17