In autotijdschriften staan vaak testrapporten van nieuwe auto s. In de figuur op de bijlage is zo n overzicht afgedrukt.

Transcriptie

1 Opgave 1 Autotest In autotijdschriften staan vaak testrapporten van nieuwe auto s. In de figuur op de bijlage is zo n overzicht afgedrukt. 0p 0 Zet je naam op de bijlage. De wettelijk verplichte minimale remvertraging is 7,2 m/s 2. Onder de remweg verstaat men de afstand die de auto aflegt vanaf het moment dat de bestuurder op de rem trapt. In het testrapport is de remweg vermeld bij een snelheid van 80 km/h. 4p 1 Bereken de remvertraging van de testauto bij deze remweg. Onder de stopafstand verstaat men de afstand die de auto nog aflegt vanaf het moment dat de chauffeur gevaar waarneemt. Met de testauto die 80 km/h rijdt blijkt de stopafstand 50 m te zijn. 3p 2 Bereken de reactietijd van de chauffeur. Voor snelwegen wordt geadviseerd om twee seconden afstand te houden. Het ministerie van Verkeer en Waterstaat en het Verbond van Verzekeraars starten samen nieuwe verkeersveiligheidscampagne: Houd 2 seconden afstand Veel automobilisten weten niet of zij op veilige afstand van hun voorligger rijden. Vaak houden zij te weinig afstand, waardoor het risico ontstaat op een botsing als er plotseling wordt geremd. De twee-secondenregel werkt als volgt: kies een vast punt langs de weg, zoals een bord. Begin met tellen als de auto vóór u dit punt passeert. Als u er minstens twee seconden later zelf voorbij rijdt, houdt u een veilige afstand aan. 3p 3 Leg (o.a. met een berekening) uit of dit een goed advies is voor de testauto die op een snelweg 80 km/h rijdt. Lees verder

2 Als de auto met topsnelheid (180 km/h) rijdt, levert de motor het topvermogen: 76 kw. De stookwaarde van benzine is J.m -3 (BINAS 28A). Dit betekent dat er bij de verbranding van 1000 liter benzine J warmte-energie ontstaat. 6p 4 Bereken het rendement van de motor, als de auto op topsnelheid rijdt. Lees daartoe het benzineverbruik bij 180 km/h in de grafiek af. 3p 5 Toon aan dat de motorkracht van de auto op topsnelheid 1, N is. Neem verder aan dat de motorkracht voortdurend 1, N is. Het testrapport bevat: een (v,t)-diagram van de optrekkende auto vanaf stilstand een tabel over het optrekken van de auto vanaf 60 km/h. Het blijkt dat er geen sprake is van een eenparig versnelde beweging: er is geen constante versnelling tijdens het optrekken. 2p 6 2p 7 Hoe blijkt dit uit de grafiek? Leg uit wat de belangrijkste reden is dat het optrekken geen eenparig versnelde beweging is? De massa van de auto is (constant) 1, kg. Gebruik het (v,t)-diagram op de bijlage voor de volgende drie onderdelen. 3p 8 6p 9 Toon aan dat de optrekkende auto in 80 s 3,2 km aflegt. Bereken de arbeid die de wrijvingskracht in deze 80 s verricht. 6p 10 Bereken de wrijvingskracht, als de auto 120 km/h rijdt. Bepaal daartoe eerst de versnelling van de auto op dat moment. Lees verder

3 Een laatste onderdeel van de autotest is spectaculair: de auto rijdt met een snelheid van 12 m/s van een kade het water in. α Het water bevindt zich 4,0 m onder de kade. 6p 11 Bereken hoek α (tussen de snelheid waarmee de auto in het water komt en het horizontale wateroppervlak). Met de afmetingen van de auto hoef je geen rekening te houden. Na de test moet de auto uit het water worden getakeld. Op de uitwerkbijlage is de situatie schematisch weergegeven. De massa van de takelwagen (inclusief de kraan) is 8, kg. Punt Z is het zwaartepunt van de takelwagen. Door de kraan ligt dit zwaartepunt niet midden tussen de wielen. In die figuur is het draaipunt aangegeven waaromheen de takelwagen eventueel zou kunnen kantelen: de linkerwielen van de takelwagen. De massa van de personenauto is nog steeds 1, kg. De personenauto hangt stil aan de kabel. 2p 12 Teken op de bijlage waar het zwaartepunt van de personenauto zich (ongeveer) moet bevinden. De wielen die het verst bij de kademuur vandaan zijn, zijn de rechterwielen van de takelwagen. 6p 13 Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage de kracht waarmee de grond de rechterwielen van de takelwagen omhoog duwt. De personenauto gaat in 3 minuten en 20 seconden 4,0 m omhoog. 3p 14 Bereken het vermogen dat de hijsende takelwagen daarvoor moet leveren. Einde

4 Uitwerkbijlage bij vraag 12 en 13:

5