Oefenopgaven Hoofdstuk 14 Uitwerkingen

Oefenopgaven hoofdstuk 14 uitwerkingen 1a. (5)

Tekenen van de krachten en armen (1) De arm naar Fb = 6.0 cm, de arm naar Fv = 2.5 cm (1) Fb = 90 · 9.81 = 883 N (1) 883 · 6.0 = Fv · 2.5 (1)  Fv = 2.1·103 N (1) 1b. (2) De kinetische energie wordt omgezet in zwaarte-energie: ½ · m · v2 = m · g · h  ½ · 90 · 3.782 = 90 · 9.81 · h (1)  h = 0.73 m (1) Totaal vraag 1: 7 2a. (3) K = Fw / v2 N = kg · m · s-2 (1) [K] = (kg · m · s-2) / ( m · s-1 ) 2 (1) = kg · m · s-2 / (m2 · s-2) = kg · m-1 (1) 2b. (2) K = Fw / v2 = 1.0·103 / 452 (1) = 0.49 (kg/m) (1) 2c. (6) De energiebalans is: Win + Wuit = ΔEk + ΔEz Win = 1.0·103 · 150 = 1.5·105 J (1) ΔEk = ½ · 500 · 452 = 5.06·105 J (1) ΔEz = 500 · 9.81 · 90 = 4.41·105 J (1) 1.5·105 – Wuit = 5.06·105 – 4.41·105 Wuit = 8.52·104 J (1) Fw = Wuit / s = 8.52·104 / 150 (1) = 5.7·102 N (1)

2d. (3) Ekboven + Ezboven = Ekbeneden (1) ½ · 500 · 302 + 500 · 9.81 · 65 = ½ · 500 · vbeneden2 (1) vbeneden = 47 m/s (1) Totaal vraag 2: 14 3a. (3) s = v · t = (5.0 / 3.6) · 51 = 70.8 m (1) sin α = hoogte / s = 46 / 70.8 (1)  α = 40° (1) 3b. (4) Ez = m · g · h = 14·103 · 9.81 · 46 = 6317640 J (1) Ek = ½ · m · v2 = ½ · 14·103 · (106/3.6)2 = 6068827 J (1) Het verschil is warmteverlies Q = 6317640 – 6068827 (1) = 2.5·105 N (1) 3c. (4) vgem = 53 km/h = 53/3.6 = 14.7 m/s (1) t = s / vgem = 49 / 14.7 = 3.3 s (1) a = ∆v / ∆t = 29.4 / 3.3 (1) = 8.8 m/s2 (1) Totaal vraag 3: 11