Les 2.2 - herhaling kracht en energie -45 minuten

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling

kracht en energie

Lesplanning:

1. Vragenrondje
2. Voorbeeldopgave kracht
3. Oefenopgave kracht
4. Herhaling energie 
5. *Oefenopgave kracht en energie

Modelleren en coördinatentransformatie

Voorbeeldopgave

Een vliegtuig stijgt onder een hoek van 15⁰ omhoog de lucht in. De massa van het vliegtuig is 20*10³ kg en het vliegtuig versnelt met 0,95 m/s². De stuwkracht (voorwaartse kracht) op het vliegtuig is 11*10⁴ N. Loodrecht op de vleugens van het vliegtuig werkt de zogenaamde liftkracht. 

Bereken de liftkracht.

α = 15 ⁰

m = 20*10³ kg --> Fz = 196,2 kN

a = 0,95 m/s² 

F_stuw = 11*10⁴ N

F_lift = ?

Oefenopgave

Een leerling maait het gras met een grasmaaier met een massa van
3,5 kg. De hoek tussen de ondergrond en de grasmaaier is
35 graden. De leerling duwt hard genoeg dat de grasmaaier nét in beweging komt. De kracht F_duw die hij uitoefent is 150 N. Bereken of bepaal de wrijvingscoëfficiënt f.

m = 3,5 kg  --> F_z = 34,33 N

F_netto = 0 N

F_duw = 150 N

f = ? 

Bepaal de wrijvingscoëfficiënt f.

F​w,schuif​​=f⋅F​n​​

Herhaling energie

Hiernaast zien we het (v,t)-diagram van een remmende motorfiets. De motorfiets met passagier heeft een totale massa van 270 kg.

Bepaal met behulp van het diagram de warmte die is ontstaan tijdens het remmen.

=

E_k,begin

E_{z, begin}

W

E_veer

E_veer

Q

E_ch

E_k,eind

E_{z, eind}

Een karretje in een achtbaan daalt met verwaarloosbare beginsnelheid af van punt C naar punt D. Punt G bevindt zich 15 meterboven punt D.

Ga na met welke snelheid punt G bereikt wordt. Verwaarloos de wrijvingskracht.

=

+

E_k,D

E_{z, C}

W

E_veer

E_veer

Q

E_ch

E_k,G

E_{z, G}

Een atleet land na een sprong op een mat.
Hiernaast is de veerkracht van de mat tijdens het neerkomen
en terugveren weergegeven. Hoe bepaal je met behulp van
het diagram hoeveel energie van de atleet geabsorbeerd
is door de mat.

1. Aflezen
2. Oppervlakte
3. Raaklijn

Een goede kogelstoter wil tijdens het stoten over een zo lang mogelijke afstand contact houden met de kogel.
Leg uit waarom dit een goede strategie is.

Oefenopgave - slepen

Eva trekt een blok met een massa van 5,0 kg voort aan een touw (hoek van 20 ⁰ met de horizontaal). Het blok versnelt van 0,6 m/s naar 2,3 m/s.  Verwaarloos de wrijving.

1. Bereken de arbeid die Eva heeft geleverd. 
   
2. Bereken de afstand die Eva heeft afgelegd gedurende de versnelling.

Scooter

Een motor van een scooter levert een kracht van 300 N over 100 meter, weerstandskracht bedraagt 100 N. Massa scooter en berijder is 220 kg. Scooter vertrekt vanuit stilstand. 

a. Bereken de eindsnelheid.

b. Bereken de snelheid als het  het eindpunt van weg (verticaal) 5 m hoger ligt.