Tentamen io1030 Product in werking (vragenblad) Maandag 12 april 2010; 18:00 21:00 uur

Vergelijkbare documenten
Tentamen io1031 Product in werking (vragen) vrijdag 26 augustus 2011; 14:00 17:00 uur

Mechanica - Sterkteleer - HWTK PROEFTOETS versie C - OPGAVEN en UITWERKINGEN.doc 1/16

VAK: Mechanica - Sterkteleer HWTK

Theory Dutch (Netherlands) Lees eerst de algemene instructies uit de aparte enveloppe voordat je begint met deze opgave.

Mechanica - Sterkteleer - HWTK PROEFTOETS versie C - OPGAVEN.doc 1/7

Naam:... Studentnummer:...

UITWERKINGSFORMULIER. Tentamen CT1031-CT CONSTRUCTIEMECHANICA 1 23 januari :00 12:00 uur

Naam:... Studentnummer:...

OPGAVEN. Tentamen CT1031 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 5 november 2010, 09:00 12:00 uur

Hoofdstuk 3 Kracht en beweging. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2018 theorietoets deel 1

Eindexamen wiskunde B havo II

3HV H1 Krachten.notebook September 22, krachten. Krachten Hoofdstuk 1

Klassieke en Kwantummechanica (EE1P11)

Examen HAVO en VHBO. Wiskunde B

Bewerkingen met krachten

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1974

UITWERKINGSFORMULIER. Tentamen CT1031 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 2 november 2009, 09:00 12:00 uur

Hoofdstuk 3 Kracht en beweging. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica 29 juni Nummer vragenreeks: 1

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Basismechanica. Blok 2. Spanningen en vervormingen

woensdag 6 augustus 2008, u Code: 8W020, BMT 1.3 Faculteit Biomedische Technologie Technische Universiteit Eindhoven

Tentamen Fysica in de Fysiologie (8N070) deel AB herkansing, blad 1/5

Juli blauw Vraag 1. Fysica

Module 4 Uitwerkingen van de opdrachten

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Tentamen. Elektriciteit en Magnetisme 1. Woensdag 20 juni :00-12:00. Leg je collegekaart aan de rechterkant van de tafel.

Examen HAVO en VHBO. Wiskunde B

Hoofdstuk 8 Krachten in evenwicht. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Projectopdracht Bovenloopkraan

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT Faculteit der Civiele Techniek en Geowetenschappen

Projectopdracht Bovenloopkraan

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Biomedische Technologie, groep Cardiovasculaire Biomechanica

Statica (WB/MT) college 1 wetten van Newton. Guido Janssen

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Faculteit Biomedische Technologie. 9 april 2018, 18:00-21:00 uur

TENTAMEN LINEAIRE ALGEBRA 1 donderdag 23 december 2004,

Samenvatting Natuurkunde Natuurkunde Samenvatting NOVA 3 vwo

Lees onderstaande goed door. Je niet houden aan de instructies heeft direct gevolgen voor de beoordeling.

De n-dimensionale ruimte Arjen Stolk

x D In de punten A en B grijpt respectivelijk een vertikale constante kracht F 1 en F 2 aan.

Rollen zonder glijden

Deeltoets II E&M & juni 2016 Velden en elektromagnetisme

Examen Klassieke Mechanica

CURSUS ATELIERONDERSTEUNING WISKUNDE/WETENSCHAPPEN 5 INHOUD

UITWERKINGSFORMULIER. Tentamen CTB1110 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 3 november :00 12:00 uur (180 min)

Statica (WB/MT) college 2 Krachtvectoren. Guido Janssen

Projectopdracht Bovenloopkraan

NIETJE NIET VERWIJDEREN

Voortgangstoets NAT 5 VWO 45 min. Week 49 SUCCES!!!

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

TENTAMEN DYNAMICA (140302) 29 januari 2010, 9:00-12:30

==== Technische Universiteit Delft ==== Vermeld rechts boven uw werk Instellingspakket Toegepaste Mechanica

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

Dossier 4 VECTOREN. Dr. Luc Gheysens. bouwstenen van de lineaire algebra

TORSIEVEREN SF-VFR, SF-VFDR

OPGAVE FORMULIER. Tentamen CTB1110 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 3 november :00 12:00 uur (180 min)

Trillingen en geluid wiskundig

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

Eindexamen wiskunde B havo I (oude stijl)

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

EXAMEN CONCEPTUELE NATUURKUNDE MET TECHNISCHE TOEPASSINGEN

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2017 TOETS APRIL :00 12:45 uur

NATUURKUNDE OLYMPIADE EINDRONDE 2013 PRAKTIKUMTOETS

Tentamen CT1031 CONSTRUCTIEMECHANICA 1. 2 november :00 12:00 uur

CT2121 EXPERIMENT 1 ONDERZOEK NAAR DE VALIDITEIT VAN DE BUIGINGSTHEORIE FORMULIER 1: AFTEKENFORMULIER

Wat gaan we doen? Koken van water: wat gebeurt er ( temperatuur, energie, druk) Leren opzoeken in stoomtabellen. Diagrammen van water en stoom

Het berekenen van de componenten: Gebruik maken van sinus, cosinus, tangens en/of de stelling van Pythagoras. Zie: Rekenen met vectoren.

PROJECT 1: Kinematics of a four-bar mechanism

ONBETWIST ONderwijs verbeteren met WISkunde Toetsen Voorbeeldtoetsen Lineaire Algebra Deliverable 3.10 Henk van der Kooij ONBETWIST Deliverable 3.

XXX INTERNATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE PADUA, ITALIË PRACTICUM-TOETS

a) Beargumenteer of behoud van impuls en behoud van mechanische energie van toepassing is op de schansspringer.

Tentamen numerieke analyse van continua I

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE. Kenmerk: /Gor/Hsa/Rrk. Datum: TENTAMEN

TENTAMEN NATUURKUNDE

RBEID 16/5/2011. Een rond voorwerp met een massa van 3,5 kg hangt stil aan twee touwtjes (zie bijlage figuur 2).

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME

De grafiek van een lineair verband is altijd een rechte lijn.

TENTAMEN DYNAMICA ( )

Tentamen 2IV10 Computergrafiek

Samenvatting Natuurkunde Syllabus domein C: beweging en energie

****** Deel theorie. Opgave 1

Hoofdstuk 1 LIJNEN IN. Klas 5N Wiskunde 6 perioden

LOPUC. Een manier om problemen aan te pakken

Een bal wegschoppen Een veer indrukken en/of uitrekken Een lat ombuigen Een wagentjes voorduwen

Opgave 2 Een kracht heeft een grootte, een richting en een aangrijpingspunt.

Elk vermoeden van fraude wordt gemeld bij de examencommissie.

NATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE. Eindronde practicumtoets A. 5 juni beschikbare tijd: 2 uur (per toets A of B)

Samenvatting Natuurkunde 1. Kracht en Evenwicht

Examen VMBO-GL en TL

Hoger Algemeen Voortgezet Onderwijs Tijdvak 2 Woensdag 22 juni uur

Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

De 42 e Internationale Natuurkunde Olympiade Bangkok, Thailand Experimentele toets Donderdag 14 juli 2011

UITWERKINGSFORMULIER. Tentamen CTB1110 CONSTRUCTIEMECHANICA 1 3 november :00 12:00 uur (180 min)

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica september 2018: algemene feedback

Wiskunde D-dag Vrijeschool Zutphen VO donderdag 18 februari, 12:30u 16:30u. Aan de gang

Gegeven de starre balk in figuur 1. Op het gedeelte A D werkt een verdeelde belasting waarvoor geldt: Figuur 1: Opgave 1.

Uitwerkingen 1. ω = Opgave 1 a.

Uitwerking Tentamen Klassieke Mechanica I Dinsdag 10 juni 2003

Transcriptie:

Tentamen io1030 Product in werking (vragenblad) Maandag 12 april 2010; 18:00 21:00 uur Mededelingen Dit tentamen bestaat uit 6 bladzijden en is onderverdeeld in 3 delen (I, II en III). Een aantal vragen zijn zogenaamde open vragen. Beantwoord die op Antwoordformulier 1, dat bestaat uit drie bladzijden. Er zijn 16 multiple-choicevragen aangeduid met (mc), waarbij telkens zes keuzemogelijkheden gegeven worden. Van de zes mogelijkheden is er slechts één de beste of slechts één goed. De multiple-choicevragen moeten beantwoord worden op een apart vel papier: Antwoordformulier 2. Gebruik bij voorkeur een zwarte pen om het vakje bij je antwoord zwart te maken. Je hebt drie uur om het tentamen te maken. Lever altijd beide antwoordformulieren in, dus één set voor de open vragen en één vel voor de mutliple-choicevragen. Maak geen gebruik van ander papier om je antwoorden in te leveren. In de tekst van dit tentamen worden vectoren aangeduid met een vette, niet-cursieve letter of met een pijl boven de namen van twee punten uit een figuur. Deel I FBD vraagstukken 1) (0,3pt) (mc) Figuur 1 toont de Keinu -schommelstoel van de Finse ontwerper Eero Aarnio. Welke van de afbeeldingen ABCDEF in Figuur 2 toont de beste weergave van een Free-body-diagram van een Keinu waarop niemand zit en die in rust is (d.w.z. die niet beweegt)? A B C D E F Figuur 1 Figuur 2 2) (0,3pt) (mc) In figuur 3 wordt met een schaar een stuk papier doorgeknipt. Welke van de afbeeldingen ABCDEF in Figuur 4 toont de beste weergave van een Free-body-diagram van alleen de schaar in de foto?? A B C D E F Figuur 3 Figuur 4-1 -

Deel II De transparante perforator. Inleiding Voor het maken van gaatjes in papier heeft een producent van kantoorartikelen een transparante perforator in het assortiment. De productmanager van het bedrijf overweegt een herontwerp te laten maken en vraagt aan jou om een analyse te maken van het huidige product. Op basis daarvan wordt besloten welke verbeteringen door jou in het ontwerp aangebracht moeten worden. De analyse moet gebaseerd worden op Free Body Diagrams (FBD s) en daarmee samenhangende berekeningen. Beantwoord de volgende vragen om aan te tonen dat je in staat bent die analyse uit te voeren. In opgaven 3 t/m 9 wordt de massa van voorwerpen verwaarloosd, tenzij anders vermeld. Het huidige product wordt geïllustreerd in figuur 5. Figuur 5. Foto s van de transparante perforator. A) van boven gezien, met uitgeschoven papieraanslag. B) zijaanzicht met pons en veer zichtbaar. De perforator wordt bediend door met één hand precies op het midden van de bovenrand (bij J) te drukken (zie figuur 6). Beschouw de 2D situatie waarin een gebruiker een kracht uitoefent die loodrecht staat op de lijn GHJ. Je kunt een situatieschets maken in het daartoe bestemde vak op het antwoordformulier. Deze situatieschets wordt niet beoordeeld. F hand J(120, 100) y G(0, ) H(20, 50) K(20, 45) papier O(0, 0) L(20, 20) N(20, 5) x Q(15, -30) R(130, -30) geïntegreerde kunststof voet aangelijmde rubber voet Figuur 6. Schematische weergave van de perforator. Plaatscoördinaten in mm. - 2 -

3) (0,3pt) (mc) De situatie mag vereenvoudigd worden tot een tweedimensionaal model omdat: A: Alle krachten zich in één vlak bevinden D: De constructie mag worden platgeslagen B: De constructie beschouwd mag worden als E: De geometrie en de belasting symmetrisch een frame zijn ten opzichte van het xy-vlak C: De perforator quasi-statisch belast wordt F: Het materiaal homogeen is De perforator staat met twee (paar) voeten op een tafel. De harde transparante kunststof van voet Q glijdt makkelijk over de tafel, maar het rubber van voet R geeft voldoende wrijving voor normaal gebruik van de perforator. Wrijving in G en H mag verwaarloosd worden, Het contactpunt in H is rond. De horizontale verplaatsing van H mag verwaarloosd worden. De pons HN heeft in punt K een ring, waar veer KL tegen drukt. Veer KL heeft een onbelaste lengte van precies 25 mm. 4) i) (0,6pt) Teken het FBD van de perforator als geheel, belast in J zoals aangegeven in fig. 6. ii) (0,6pt) Bereken de reactiekrachten in Q en R; waarbij de grootte van F hand 30 5 N is. Noteer de resultaten in het juiste antwoordvak iii) (0,3pt) Er is iets bijzonders aan de hand. Wat is je conclusie? Ga nu uit van de situatie dat F hand evenwijdig aan de y-as staat, naar beneden gericht is, en 65 N bedraagt. 5) i) (0,6pt) Teken op het antwoordvel het FBD van alléén het onderdeel GHJ. ii) (0,3pt) Stel van onderdeel GHJ de evenwichtsvergelijkingen op; hierbij mag je (tijdelijk) aannemen dat de veer oneindig stijf is. Geef je antwoord in het juiste vak iii) (0,3pt) Bereken de krachten op GHJ Vervolgens wordt de perforator gebruikt om gaatjes in papier te ponsen waarbij de perforator nog steeds op tafel staat. Daarbij draait het handvat (onderdeel GHJ) ten opzichte van de rest van de perforator. Bij het drukken op het handvat blijft F hand evenwijdig aan de y-as. Tijdens deze beweging gebeurt weer iets bijzonders. 6) (0,6pt) Wat gebeurt er als GHJ steeds verder gedraaid wordt? Geef een beschrijving en onderbouw je antwoord met getallen. 7) (0,3pt) (mc) Wat kan worden gezegd over de krachtoverbrengingsverhouding van punt J naar punt K? A: Deze is vrijwel onafhankelijk van de stand D: Deze is vrijwel onafhankelijk van de stand van van GHJ en bedraagt 1/5 GHJ en bedraagt 6 B: Deze is vrijwel onafhankelijk van de stand E: Deze neemt toe met de indrukking van GHJ van GHJ en bedraagt 5 en verandert sterk C: Deze is vrijwel onafhankelijk van de stand F: Deze neemt af met de indrukking van GHJ en van GHJ en bedraagt 1/6 verandert sterk Als de ponsen gaatjes in het papier hebben gemaakt is het de bedoeling dat beide ponsen en onderdeel GHJ weer in de uitgangspositie terugkeren. De wrijving die de ponsen ondervinden, moet worden overwonnen door de veren. In de volgende vragen mag je uitgaan van de situatie dat de gebruiker de perforator los in de hand heeft gehad bij het samenknijpen. 8) (0,6pt) In de situatie waarbij de y-coördinaat van J 80 bedraagt, is er 30 N nodig om één pons los te krijgen. Welke veerconstante moeten de veren minimaal hebben om GHJ weer in de uitgangspositie terug te laten keren zonder hulp van de gebruiker? 9) (0,3pt) (mc) Stel de veerconstante die je voor één veer gevonden hebt in vraag 8) is gelijk aan k. Wat is de veerconstante van de perforator (zoals die gemeten kan worden in punt H?) A: k/2 D: k B: 2k E: k 2 C: k 2 F: k/ 2-3 -

III De zonwering en algemene vragen Een slinger aan een zonwering neemt een positie in zoals in figuur 7 met coördinaten is weergegeven. De slinger wordt in H vastgehouden, maar kan daar ronddraaien om de as OZ1. 10) (0,6pt)Bereken het moment veroorzaakt door F Z3 om punt O met behulp van een uitwendig product. 11) (0,3pt)Toon aan dat F Z3 loodrecht staat op het vlak OZ 1 Z 2 12) (0,3pt) (mc) Wat is de functie van de verbinding in het punt O? (Kies de beste omschrijving) A: Verdraaien B: Zwengel ondersteunen C: Ophanging D: Moment van richting veranderen E: Verplaatsing van richting veranderen F: Draaihoek vergroten 13) (0,3pt) (mc) Het SI stelsel (gebaseerd op de Wet van Newton F = m a) gebruikt de meter als standaardeenheid voor lengte en de kilogram als standaardeenheid voor massa. Hoewel het niet aanbevolen wordt mag je volgens het SI stelsel ook de millimeter als eenheid van lengte gebruiken maar dan moet je ook een andere eenheid van massa gebruiken. Bij gebruik van de millimeter als eenheid van lengte wordt de eenheid voor massa de: A: milligram D: pond B: gram E: kilogram C: ons F: ton 14) (0,3pt)(mc) In figuur 8 zie je een machine met een uitwendige last van 600 N. Hoeveel bedraagt P in bijgaande constructie? A: 100 N D: 0 N B: 200 N E: 500 N C: 300 N F: 600 N 15) (0,3pt) (mc) Wat zou een functie van de machine in figuur 4 kunnen zijn? (Kies de beste omschrijving) A: Kracht vergroten B: Kracht omzetten in moment C: Hijsen D: Hijsen en laten zakken mogelijk maken E: Verplaatsing van richting veranderen F: Verplaatsing omzetten in rotatie 16) (0,3pt) (mc) Wat is het verschil tussen een vakwerk en een frame? A: Een vakwerk is 2-dimensionaal en een frame is 3-dimensionaal B: Een frame is 2-dimensionaal en een vakwerk is 3-dimensionaal C: Een frame is 2-dimensionaal en een vakwerk is 2-dimensionaal D: Een frame is 3-dimensionaal en een vakwerk is 3-dimensionaal E: Een frame bestaat uit trek-druk staven (two force members) en een vakwerk niet F: Een vakwerk bestaat uit trek-druk staven (two force members) en een frame niet z y x punt O H Z 1 F Z 3 Z 2 Z 3 OZ1 = 30, 15, 90 ZZ 1 2 = 5, 20, 5 ZZ 2 3 = 10, 5, 30 F = 25, 8, 7 Z 3 Figuur 7. Zonwering met slinger Figuur 8. Een machine - 4 -

17) (0,3pt) (mc) Hoeveel onafhankelijke scalaire evenwichtsvergelijkingen zijn er af te leiden uit een 3-dimensionaal balkmodel? A: 1 D: 4 B: 2 E: 5 C: 3 F: 6 18) (0,3pt)(mc) Met welke vectornotatie wordt de kracht uit figuur 9 met grootte 4 Newton weergegeven?.de z-as staat loodrecht op het papier y A: 4, 3, 0 B: 4, 3, 0 + 2 2 1, 1, 0 C: 8, 7, 0 D: E: F: 2 2,0, 2 2 2 2,2 2, 0 0, 2 2, 2 2 19) (0,3pt) (mc) 0 Gegeven het lineaire stelsel van 3 vergelijkingen in de drie variabelen x1; x2 en x3: x1 + x2 + x3 = 1 2 x1 + 3 x2 + 5 x3 = 1 3 x1 + 4 x2 + 6 x3 = a Bewering 1: Het stelsel heeft voor a = 2 oneindig veel oplossingen. Bewering 2: Het stelsel heeft voor a = 5 geen oplossingen. Bewering 3: Er is een a waarvoor het stelsel precies 1 oplossing heeft. A: Bewering 1, 2 en 3 zijn waar D: Alleen bewering 1 en 3 zijn waar B: Alleen bewering 1 en 2 zijn waar E: Alleen bewering 1 is waar C: Alleen bewering 2 en 3 zijn waar F: Alleen bewering 2 is waar 5 4 3 2 1 20) (0,3pt) (mc) Op het voetpedaal van een afvalemmer wordt een kracht F van 0, 10, 25 [N] uitgeoefend. Het voetpedaal bevindt zich in het punt P(0.3, 0.6, 0.3) [m]. Het draaipunt ligt in het punt D(0.1, 0.2, 0.3) [m]. Het moment M van F t.o.v. D wordt gegeven door: A: 10, 5, 2 [Nm]. D: 10, 5, 2 [Nm] B: 10, 5, 2 [Nm] E: 10, 5, 2 [Nm] C: 10, 5, 2 [Nm] F: 10, 5, 2 [Nm] 7 6 4N 1 2 3 4 5 6 7 8 x Figuur 9. Krachtvector - 5 -

21) (0,3pt) (mc) Laat α de hoek zijn tussen de kracht F en de lijn (vector) DP uit vraag 20, dan wordt cos(α) gegeven door: 4 A: D: 20 725 2 725 B: C: 20 725 20 725 E: F: 10 725 20 625 22) (0,3pt) (mc) 3 De vectoren a en b uit R staan loodrecht op elkaar. (beide vectoren hebben een lengte ongelijk 0) Bewering 1: ab i = 0 Bewering 2: a b= 0 Bewering 3: ai( a b) = 0 A: Bewering 1, 2 en 3 zijn waar D: Alleen bewering 1 en 3 zijn waar B: Alleen bewering 1 en 2 zijn waar E: Alleen bewering 1 is waar C: Alleen bewering 2 en 3 zijn waar F: Alleen bewering 2 is waar 23) (0,3pt) (mc) Bewering 1: arctan(cos(arcsin(1))) = 0 π Bewering 2: arctan(cos(arcsin(0))) = 3 1 π Bewering 3: arctan(2cos(arcsin( ))) = 2 4 A: Bewering 1, 2 en 3 zijn waar D: Alleen bewering 1 en 3 zijn waar B: Alleen bewering 1 en 2 zijn waar E: Alleen bewering 1 is waar C: Bewering 2 en 3 zijn waar F: Alleen bewering 2 is waar Berekening cijfer: 0,1 + toegekend aantal punten per vraag (maximum is bij elke vraag aangegeven). - 6 -