7 Krachten. 7.1 Verschillende krachten

Transcriptie

1 7 Krachten 7.1 Verschillende krachten 2 a veerkracht b zwaartekracht c elektrische kracht d magnetische kracht e kleefkracht f windkracht g wrijvingskracht h spankracht 3 a De zwaartekracht en de spierkracht b c d Teken twee pijlen (=spierkracht) bij de handen omhoog en teken één pijl (=zwaartekracht) in het midden van de halter naar beneden. De twee pijlen omhoog zijn samen even groot als de pijl naar beneden. De spierkracht van de voet, de zwaartekracht en de luchtweerstand. Alleen de zwaartekracht en de luchtweerstand. 4 a Newton b Newton 5 a Eigen antwoord b 10 maal het antwoord op de vorige vraag. Het antwoord is dan jouw zwaartekracht, in Newton. 6 a m = 25 g = 0,025 kg dus de zwaartekracht = F z = 10 x m = 10 x 0,025 = 0,25 N b F z = 10 x m 740 = 10 x m m = 740 / 10 = 74 kg Het gewicht van Piet is 740 N. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 1

2 7 Fm Fs Fz 8 a windkracht,zwaartekracht en spankracht b windkracht = 3,4 cm x 15 N/cm = 51 N zwaartekracht = 1,9 cm x 15 N/cm = 28,5 N spankracht = 2,4 cm x 15 N/cm = 36 N c Het aangrijpingspunt 9 10 De pijl begint bij de handen, heeft een lengte van 350 / 50 = 7 cm en wijst naar rechts. De pijl begint bij de handen, heeft een lengte van 150 / 50 = 3 cm en wijst naar links. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 2

3 11 a 12 a Linker kast: een pijl van 3 cm lang, die bij de poten begint en naar links wijst. Rechter kast: een pijl van 3 cm lang, die bij de poten begint en naar rechts wijst. b Linker kast: 350 N 150 N = 200 N, dus de kast gaat schuiven. Rechter kast: 150 N 150 N = 0 N, dus de kast staat op het punt te gaan schuiven Het aangrijpingspunt van de krachten zit steeds bij de handen, dus daar beginnen de pijlen. Ze wijzen naar rechts en hebben een lengte van 350 / 100 = 3,5 cm b Met 350 N kun je een massa van 350 / 10 = 35 kg tillen. c In situatie B sta je het makkelijkst om te duwen: je kunt gebruik maken van je eigen gewicht. d 13 C Steeds een pijl van 1,5 cm naar links, aangrijpend bij de poten. e Bij A zitten de krachten het verst uit elkaar: hier heb je de meeste kans dat de kast omvalt. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 3

4 14 Zowel het gewichtje als de krachtmeter vallen even snel en oefenen geen kracht meer op elkaar uit. De meter wijst dus nul aan. 15 Er komt geen water meer uit de fles, want het water en de fles vallen even snel. 16 Juist zijn: b, c, Onjuist zijn: a, d, e 17 B Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 4

5 7.1 Test jezelf 1 spierkracht windkracht spankracht veerkracht kabel matras zeilboot armpje drukken 2 a De zwaartekracht en de veerkracht b Fv Fz Zwaartekracht: m = 55 kg, dus F z = 10 x 55 = 550 N De lengte van de pijl is dan 550 / 150 = 3,7 cm De pijl grijpt aan in het midden van Brenda en wijst naar beneden Veerkracht: Deze is net zo groot als de zwaartekracht. Het aangrijpingspunt ligt echter bij de voeten en de kracht werkt recht naar boven. 3 a F z = 10 x m = 10 x 45 = 450 N b 60 g = 0,060 kg F z = 10 x m = 10 x 0,060 = 0,60 N c veerkracht van het racket, zwaartekracht en (lucht)weerstandskracht. d zwaartekracht en (lucht)weerstandskracht. e Er wordt geen kracht uitgeoefend op een ondersteunend vlak. De bal is dus gewichtloos: gewicht = 0 N 4 a (stip links op de pijl) b De pijl is 5,6 cm lang, dus 5,6 x 25 = 140 N Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 5

6 5 Voorbeeld van een antwoord: Gebruikte schaal: 1 cm 50 N voorwaartse kracht: Het aangrijpingspunt bevindt zich in het midden van het meisje. Teken vanuit dit punt een pijl naar links met een lengte 2 cm. Weerstandskracht: Het aangrijpingspunt bevindt zich in de voorste rolschaats. Teken vanuit dit punt een pijl naar rechts met een lengte van 0,3 cm Zwaartekracht: Het aangrijpingspunt bevindt zich in het midden van het meisje. Teken vanuit dit punt een pijl naar beneden met een lengte van 9,8 cm. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 6

7 7.2 Krachten meten 2 a A: 2,7 N B: 17 N C: 0,58 N b Op A teken je 1,1 N en 3,7 N Op B teken je 45 N en 23 N Op C teken je 0,8 N en 0,65 N c Eigen antwoord. d Eigen antwoord. (overigens: C is de beste keus, want die is voor 0,8 N het nauwkeurigste) 3 a Een weegschaal heeft een indeling in kg en een krachtmeter heeft een indeling in newton. b Met een stugge veer kun je grote krachten meten: groot bereik. 4 Nee, want die waarde staat nl. niet in de tabel. 5 a Kracht en uitrekking. b N en cm. 6 De grafiek is geen rechte lijn. 7 a Ja, namelijk 2,7 cm. b 3,5 N c 1,5 cm (let op: niet 2,0 cm zoals in de tabel staat! De grafiek is nauwkeuriger). Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 7

8 8 a kracht (N) uitrekking (cm) b 0 0,0 1 1,5 2 2,9 3 4,6 4 5,8 5 7,5 uitrekking (cm) c Het verband wijst op een rechte lijn, ook al liggen de punten er niet precies op. d Voor 6 cm uitrekking is 4 N nodig. Dus de veerconstante = C = F/u = 4 N / 6 cm = 0,67 N/cm. e Aflezen in de grafiek: 3,8 cm kracht (N) 9 a De zwaartekracht is 60 x 10 = 600 N. Elke veer draagt de helft, dus 300 N. b 1 cm is 2,5 maal de 4 mm. Dus ook 2,5 x 300 N = 750 N. c 1,5 maal zo zwaar, dus ook 1,5 maal zo ver: 6 mm. d Hij steunt dan gedeeltelijk op de trapper en dus minder op het zadel: de veren worden minder ingedrukt. 10 a Je hebt een kracht van 50 N nodig om de veer één meter uit te rekken. b C = F/u 50 = 2/u u = 2/50 = 0,04 m = 4 cm c 20 cm is 1/5 m dus ook 1/5 van 50 N = 10 N. d 150 g F z = 0,150 x 10 = 1,5 N C = F/u 50 = 1,5/u u = 1,5/50 = 0,03 m = 3 cm 11 a Elastiekjes rekken niet regelmatig uit (en verouderen snel). b Als een elastiekje ver uitgerekt is, wordt de extra kracht die nodig is voor extra uitrekking steeds kleiner. Bij de schaalverdeling staan de kleine getallen dus dichter bij elkaar dan de grote getallen. c Nee, een elastiekje rekt niet regelmatig uit. Er is dus geen constante. 12 a Met dezelfde kracht rekken de veren verder uit: de veerconstante wordt dus kleiner. b Je kunt te ver doorschieten waardoor je op de grond terecht komt G komt overeen met 65 x 10 = 650 N 3 G is drie keer zoveel, dus 3 x 650 N = 1950 N 14 a 70 x 10 = 700 N = 1 G Dus 5000/700 = 7,1 G b Nee, want 5 G is maximaal toegestaan. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 8

9 7.2 Test jezelf 1 a uitrekking (cm) kracht (N) b Aflezen in de grafiek: Voor een uitrekking van 15 cm is 420 N nodig. c F z = 10 x 45 = 450 N d Ja, want haar zwaartekracht is groter dan 420 N. 2 B 250 g = 0,25 kg dus F z = 10 x 0,25 = 2,5 N 3 a 3k kg is de helft van 6 kg. De uitrekking van de veer is dus ook gehalveerd: 7,5 cm. b F = 6 x 10 = 60 N u = 15 cm C = F/u = 60/15 = 4,0 N/cm c Nee, want daar is de zwaartekracht kleiner. De meter zal op de maan te weinig aangeven. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 9

10 7.3 Evenwicht 2 B 3 Dan zakt het meisje door de plank. 4 a De veerkracht. b De zwaartekracht. c B, het elastiek hangt nog slap en er is geen veerkracht. d A, de veerkracht is nog klein. e D, de veerkracht is maximaal. f C, de veerkracht en zwaartekracht zijn in evenwicht. g Er is nu geen veerkracht alleen zwaartekracht, zoals in plaatje B. 5 De zwaartepunten liggen daar waar de lijnen elkaar snijden. 6 a 7 C Het steunvlak is het oppervlak dat vlak onder haar hand ligt. b Iedere lijn die begint in het steunvlak en recht omhoog gaat is goed. c Bij beweging hoeft er geen sprake te zijn van evenwicht. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 10

11 8 a b Het steunvlak is de plek waar de houder de grond raakt. Het zwaartepunt ligt in de fles, ergens recht boven het steunvlak. c Nee, omdat een bierflesje korter is, zal het zwaartepunt te ver naar links liggen. 9 a Als het een regelmatig blok hout zou zijn, dan zou het zwaartepunt zich niet boven het steunvlak bevinden. Het blok zou dan omvallen. b Een verticale lijn, recht boven de linkerplek waar het blok de grond raakt. c De onderkant van het blok is verzwaard, zodat het zwaartepunt zich dichter bij het steunvlak bevindt. 10 a Er is evenwicht, dus de spankracht is even groot als de zwaartekracht F span = F z = 10 x m = 10 x 65 = 650 N. b Zo ligt het zwaartepunt boven het steunvlak: de ringen. 11 Door je armen in en uit te trekken verplaats je je zwaartepunt, waardoor je makkelijker je zwaartepunt boven de balk kunt houden. 12 Het zwaartepunt verlagen en het steunvlak vergroten. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 11

12 13 a steunvlak b Het zwaartepunt ligt ergens in de auto, boven het wiel dat de grond raakt. Het zwaartepunt ligt ergens in het lichaam van de stuntrijder, tussen zijn twee voeten in. c Dit is een labiel evenwicht: bij een kleine verstoring valt de auto om. 14 Het steunvlak is dan groter. 15 a De middelste: kleinste steunvlak en een hoog zwaartepunt. b Het zwaartepunt komt nu lager te liggen: de fles wordt stabieler vergeleken met een volle fles. 16 steunvlakken Het zwaartepunt ligt ergens tussen de twee steunvlakken in, in het lichaam van de turner: teken een (hulp)lijn die zijn twee handen (=steunvlak) verbindt. Overal waar deze lijn door zijn lichaam gaat, kan het zwaartepunt zitten. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 12

13 7.3 Test jezelf 1 B 2 Even grote pijl die precies de andere kant op wijst. 3 Zo blijft je zwaartepunt boven je voeten als je buigt, waardoor je in evenwicht blijft, in plaats van in de stoel te vallen. 4 a Het steunvlak is het oppervlak direct onder haar voet. b Het zwaartepunt ligt in haar lichaam, op de lijn recht boven haar voet. c Om te zorgen dat het zwaartepunt boven de voet blijft. d Als de rest van haar lichaam op dezelfde plaats blijft, dan valt ze om. 5 Het zwaartepunt van het vogeltje zit precies onder de punt, waarop de vogel rust. De vleugelpunten zijn verzwaard, waardoor het lijkt of het grootste deel van de vogel links zit. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 13

14 7.4 Hefbomen en katrollen 2 Voorbeelden van goede antwoorden zijn: steeksleutel, nijptang, schroevendraaier, schaar, koevoet, etc. 3 a C b De arm is daar het grootste. 4 a Bij manier I. b C c A 5 a De onderarm van het meisje en die van haar tegenstander. b De plek waar de elleboog de tafel raakt. c De kracht van de hand van de ander en je eigen spierkracht. (Er zijn overigens nog meer krachten die een rol spelen. Zo zorgt de ondersteunende kracht van het tafelblad ervoor dat de arm niet door het tafelblad breekt. En de weerstandskracht van het tafelblad zorgt ervoor dat je elleboog niet over het tafelblad gaat schuiven.) 6 F L x r L = F R x r R 2 x 20 = 4 x 10 ja, er is evenwicht, want 40 = 40 7 De ander moet meer naar het midden gaan zitten. 8 a b rhond rvrouw Fhond Fvrouw c De grootste kracht moet je bij de vrouw tekenen. De kleinste arm hoort bij de grootste kracht. 9 F L x r L = F R x r R 20 x 80 = 40 x 40 ja, er is evenwicht, want 1600 = a Met een dikke stip. b De afstand van het draaipunt tot de kracht. c Met pijlen en op schaal. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 14

15 11 a Schaal 1 cm 200 N 2 m? m 480 N 680 N b F L x r L = F R x r R 480 x 2 = 680 x? 960 = 680 x?? = 960/680 = 1,4 m 12 a Je kunt beter een lange schroevendraaier gebruiken. Deze heeft een grotere arm, dus is er minder kracht nodig. b F L x r L = F R x r R 300 x 5 =? x =? x 200? = 1500 / 200 = 7,5 N 13 a Teken bij de zak een grote pijl recht naar beneden en bij de handvatten een kleine pijl recht omhoog. b De ene kracht werkt omlaag en de andere omhoog. c De zwaartekracht op het zand is F zand = 10 x m = 10 x 60 = 600 N F L x r L = F R x r R F zand x r zand = F handvat x r handvat 600 x 40 =? x =? x 120? = / 120 = 200 N d Dichterbij het wiel: de arm is dan kleiner, dus is er een kleinere spierkracht nodig. 14 De kracht is wel kleiner, maar je moet wel meer afstand afleggen. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 15

16 15 De arm van je hand is 200 cm / 20 cm = 10 maal zo groot, de afstand die je af moet leggen is dus ook 10 maal zo groot: je moet het andere uiteinde van de plank 10 x 10 cm = 100 cm naar beneden duwen. 16 a Hoe groter r des te kleiner de massa. De maximale arm is 50 cm. Dan is m = 25 / r = 25/50 = 0,5 kg b m = 4 kg invullen in de formule m = 25 / r 4 = 25 / r r = 25 / 4 = 6,25 cm. 17 a 11 mm b 4 mm c De hefboomregel kan je in dit geval ook noteren als m L x r L = m R x r R? x 11 = 32 x 4? x 11 = 128? = 128 / 11 = 11,6 g d Tekening net als de linkertekening. e r glas = 6 mm r contragewicht = 23 mm m L x r L = m R x r R 11,6 x 23 =? x 6 266,8 =? x 6? = 44,5 g 18 a Een vaste katrol verandert de richting van de kracht. Je kunt dan beneden blijven staan en gebruik maken van je eigen gewicht. b Een losse katrol zorgt er voor dat de benodigde kracht kleiner wordt. c Een takel 19 last (N) vaste katrol (N) losse katrol (N) takel (N) Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 16

17 20 a Naar beneden. b De totale massa die je moet ophijsen is 20 kg + 5 kg = 25 kg F z = 10 x m = 10 x 25 = 250 N De kracht wordt door de losse katrol gehalveerd, dus 0,5 x 250 N = 125 N. c Het dubbele: 2 x 5 m = 10 m d Je moet de losse katrol ook steeds mee omhoog hijsen. Indien je een voorwerp lichter dan 5 kg optilt met een losse katrol, dan heb je meer spierkracht nodig dan wanneer je het voorwerp zou optillen zonder de losse katrol. 21 a Er zijn 2 vaste katrollen. b Er zijn 2 losse katrollen. c Het gewicht hangt aan 4 touwen. d De zwaartekracht van het blok is Fz = 10 x m = 10 x 2 = 20 N. Het blok hangt aan vier touwen. Op elk touw werkt dus een kracht van 20 N / 4 = 5 N. De leerling trekt aan één touw en moet dus met minimaal 5 N trekken om het blok op te hijsen. 22 a Eigen antwoord. Let op: de tekening moet 3 losse katrollen bevatten. b F z = 10 x m = 10 x 500 = 5000 N Jij moet 1/6 deel van deze kracht leveren: 5000 N / 6 = 833 N 23 Op die manier wordt de arm van de spierkracht van de roeier groter, zodat hij minder kracht nodig heeft om de roeispaan te bewegen. 24 Het optrekken en remmen van het hele lichaam ontbreekt en de kracht op het water werkt steeds in de lengterichting van de kano. 25 m L x r L = m R x r R? x 2,4 = 600 x 1,2? x 2,4 = 720? = 300 N 7.4 Test jezelf 1 flesopener, afstandsbediening, breekijzer, grasknipper, toetsenbord, nijptang, lipje op blikje, frisdrank, steeksleutel, gieter, ringsleutel, deurkruk, steekwagen, kruiwagen, balpen Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 17

18 2 a 2 m 1 m 120 N 170 N b Dan zou moeten gelden: m L x r L = m R x r R 120 x x er is geen evenwicht. c m L x r L = m R x r R 120 x? = 170 x x? = 170? = 1,4 m Laura moet op 1,4 m van het draaipunt gaan zitten, dus ze moet 30 cm naar het midden schuiven. 3 Bij A. 4 a Stip op de rand van de pot. b kracht 1 kracht 2 r1 r2 c Opmeten in de figuur: r 1 = 2 mm en r 2 = 25 mm. m 1 x r 1 = m 2 x r x 2 =? x =? x 25? = 56 N 5 a Eigen antwoord Let op: Je tekening moet minimaal 2 losse katrollen bevatten. b Indien Erik gebruik maakt van een takel met 2 losse katrollen, dan wordt zijn kracht 4 maal vergroot, maar moet hij ook 4 maal zoveel touw inhalen: 4 x 2 m = 8 m. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 18

19 7.5 Druk 2 Een eend heeft zwemvliezen en een kip heeft die niet. Bij de eend wordt het gewicht over een groter oppervlak verspreid. Oftewel: de druk op de grond is bij de eend kleiner dan bij de kip. 3 De band heeft een kleiner oppervlak. Met dezelfde kracht krijg je een hogere druk. 4 Het kleinere (snij-)oppervlak geeft een hogere druk bij dezelfde kracht. 5 a F z = 10 x 3000 = N A = 300 cm 2 p = F / A = / 300 = 100 N/cm 2 b 90 % van 60 kg = 54 kg. F z = 10 x 54 = 540 N A = 1 cm 2 p = F / A = 540 / 1 = 540 N/cm 2. De vrouw maakt de grootste kans een houten vloer te beschadigen. 6 a p = F / A = 50 / 1 = 50 N/cm 2 b Ook 50 N c 0,1 mm 2 = 0,001 cm 2 p = F / A = 50/0,001 = N/cm 2 7 F z = 10 x 650 = 6500 N p = F / A oftewel A = F / p = 6500 / = 0,1625 m 2 De onderplaat moet minstens een oppervlak van 0,1625 m 2 hebben. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 19

20 8 a 2,0 N/cm 2 b Voorbeeld van een tekening: druk (N/cm 2 ) tijd (ms) Beide grafieken worden hoger. c Voorbeeld van een tekening: druk (N/cm 2 ) tijd (ms) Het gewicht wordt over een groter oppervlak verspreid, waardoor de druk kleiner zal zijn. 9 De druk van de lucht in de longen is even groot als de luchtdruk buiten je longen 10 a Hoe hoger je komt, hoe dunner de laag lucht wordt die naar beneden drukt. Minder lucht betekent een kleinere (zwaarte)kracht en daardoor een kleinere druk b Je voelt het aan je oren. De lucht in je oren ondervindt minder tegendruk aan de buitenkant. 11 a 1 m 2 = cm Pa = N / cm 2 = N / cm 2 = 3 N/cm 2 b Pa = 1 bar, dus Pa = 0,3 bar c De druk ìn het vliegtuig is veel groter dan de druk buiten het vliegtuig. d p binnen p buiten = Pa Pa = Pa (= 6 N/cm 2 of 0,6 bar). e p = F/A 6 = F / 400 F = 6 x 400 = 2400 N Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 20

21 12 Iedere meter die je dieper onder water komt, geeft een extra druk van Pa. 3 meter onder water heb je dus een extra druk van 3 x = Pa. De totale druk is dan Pa Pa = Pa (= 13 N/cm 2 ). 13 De druk van het water houdt de deur tegen. Als je het raampje opendraait, stroomt er water naar binnen. De druk binnen en buiten de auto zal dan gelijk worden, zodat je de deur open kunt doen. 14 a Pa + (300 x Pa) = Pa Pa = Pa = 310 N/cm 2 b p binnen = 1000 mbar = 1 bar = Pa = 10 N / cm 2 drukverschil = p buiten p binnen = 310 N/cm 2-10 N / cm 2 = 300 N / cm 2 A = 1,25 m 2 = cm 2 p=f/a 300 = F/12500 F=300 x = N c Eerst water in de ruimte achter het luik laten stromen. 15 Drukverschil = p buiten p binnen = Pa Pa = Pa p = F/A = F/0,50 F = x 0,5 = N 16 In de negerzoen zit lucht. De buitendruk wordt kleiner, de lucht in de negerzoen oefent een kracht naar buiten uit, waardoor deze uitzet. 17 Zolang p lucht groter is dan p water blijft het water in de buis zitten. p lucht = 10 N/cm 2 (standaard luchtdruk). Iedere meter water geeft een druk van 1 N/cm 2 De maximale lengte van de buis is dus 10 / 1 = 10 m. 18 Hoe meer water er uit de fles stroomt, hoe meer de lucht buiten de fles de fles naar binnen zal drukken. Er zit namelijk geen lucht in de fles dat voor een tegendruk kan zorgen. 7.5 Test jezelf 1 De scherpe punt zorgt voor een hoge druk, waardoor de naald met minder kracht door de huidgaat. Daardoor wordt maar weinig huid beschadigd, zodat de prik minder pijnlijk is. 2 De zwaartekracht van de rugzak verkleinen (spullen uit de rugzak halen) en/of het oppervlak van de draagbanden vergroten. Dus F kleiner en/of A groter maken, dan wordt p (= F/A ) kleiner. 3 juist: c en d onjuist: a en b 4 a p = F / A = / 5 = Pa (= 1,2 N/cm 2 ) b p = F / A 32 = F/25 F = 32 x 25 = 800 N (massa = 80 kg) Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 21

22 5 a 1,020 bar b Pa 6 a Achter de zuignap zit geen lucht. Er is alleen lucht aan de buitenkant die de zuignap tegen het raam drukt. b p lucht = 980 mbar = 9,80 N/cm 2 p = F / A 9,8 = F/100 F = 9,8 x 100 = 980 N c dan geldt dat F lucht = F z = 10 x m m = 980/10 = 98 kg per zuignap: bij twee zuignappen dus 196 kg. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 22

23 Verdieping De opwaartse kracht 1 De zwaartekracht wordt groter. De opwaartse kracht wordt groter. 2 zweeft N 4 Tijdens het branden wordt de massa van de kaars kleiner. Tijdens het branden wordt de zwaartekracht op de kaars kleiner. Tijdens het branden wordt de opwaartse kracht op de kaars kleiner. 5 A 6 a 0,012 N b 100 x 0,012 N = 1,2 N c F z = 10 x 50 = 500 N 500 N is 41666,67 keer meer dan 0,012 N. Er zijn dus minimaal ballonnen nodig. 7 De zwaartekracht van de ballon verandert niet en de opwaartse kracht wordt groter: De ballon zal gaan stijgen. 8 Voorbeeld van een antwoord: Het lege schip ligt hoog op het water. De zwaartekracht en de opwaartse kracht zijn even groot, maar tegengesteld gericht. Het volle schip ligt dieper in het water. De zwaartekracht en opwaartse kracht zijn nog steeds even groot en tegengesteld gericht, maar wel groter dan bij het lege schip. 9 a Als het schip leeg is, drijft het hoog op het water. De nul moet dus beneden zitten. b In zout water hoeft er minder vloeistof verplaatst te worden voor dezelfde opwaartse kracht. Het schip ligt met dezelfde lading dus hoger. De streepjes moeten dan lager zitten. 10 C 11 C 12 Het ijs heeft een kleinere dichtheid dan het water. IJs drijft dus altijd op water. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 23

24 13 a 0,89 x 2,5 = 2,225 cm 3 b 0,998 g/cm 3 c 2,225 x 0,998 = 2,22 g d 2,22 g = 0,00222 kg De opwaartse kracht is even groot als de zwaartekracht, dus F o = F z = 10 x 0,00222 = 0,0222 N 14 a ρ = m / V 0,75 = 30 / V V = 30 / 0,75 = 40 cm 3 b De massa van het verplaatste water is even groot als de massa van het voorwerp: 30 g c m = 30 g en ρ = 0,998 g/cm 3 V = m / ρ = 30 / 0,998 = 30 cm 3 d 30 cm 3 van de 40 cm 3 zit onder water: 75%. e Het volume dat onder water zit is nu 40 cm 3. De massa van 40 cm 3 water is 40 g. Het houten blokje moet ook 40 g wegen. Er moet dus nog voor 10 g spijkers ingeslagen worden. Pulsar 1-2 havo-vwo uitwerkingen nask 2006 Wolters-Noordhoff bv 24