4havo H2 Beweging - Uitleg en oefenen voor toets - 22-1-2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Planning

Bespreken opgaven uit Zelftoets 1:

3, 4 en 5

Aanvullende opgaven maken bij deze opgaven

3. Botsproef

Tussen t = 0 en t = 0,02 s  rijdt de auto met constante snelheid naar de muur. De botsing start op t = 0,02 s en eindigt op t = 0,10 s. Daarna ‘veert’ de auto terug naar achteren. 

Hoe groot is de gemiddelde vertraging van de auto tijdens de botsing? 

Aanpak

- grafiek analyseren

- formule voor gemiddelde vertraging (a) weten

Grafiek analyseren

t = 0 en t = 0,02 s: constante snelheid--> rechte lijn in x,t-diagram

snelheid = helling van de lijn

Tussen t = 0,02 en 0,10 s wordt de grafiek steeds minder steil --> vertraging

Na t = 0,10 s veert hij terug

Op t = 0,10 s: v = 0 (horizontale raaklijn)

Uitwerking

formule voor gemiddelde versnelling kennen!

Uitwerking

formule voor gemiddelde versnelling kennen!

4. Skydiving

Een skydiver springt op een hoogte van 3,0 km uit een vliegtuig. In de figuur zie je het (v,t)-diagram van de eerste 20 s van de sprong. De parachute is dan nog niet opengegaan.

Op welke hoogte bevindt de skydiver zich op tijdstip t = 20 s?

4. Skydiving - aanpak

Hoogte op t = 20 s?

hoogte = beginhoogte - afgelegde afstand

Beginhoogte = 3,0 km

(v,t)-diagram -->
 afgelegde afstand  = oppervlakte onder grafiek --> hokjes tellen

4. Skydiving - aanpak

oppervlakte schatten:

opp 1 hokje = 5 x 1 = 5 m

150 hokjes = 150 x 5 = 750 m

of: schat gemiddelde snelheid en gebruik: s = v_gem x t

s = 37,5 x 20 = 750 m = 0,75 km

hoogte = 3,0 - 0,75 = 2,3 km

5. Schijf wegschieten

Met de katapult schieten ze een schijf van 350 g horizontaal weg over een vloer (zie het (v,t)-diagram van de schijf).

Op de schijf werken tijdens het wegschieten twee krachten: de veerkracht van het elastiek en de schuifwrijvingskracht tussen de schijf en de vloer. De luchtweerstandskracht is verwaarloosbaar.

De ‘afschietperiode’ is de tijdsduur vanaf het loslaten van de schijf tot het moment dat de schijf geen contact meer heeft met het elastiek. Vanaf dat moment is de veerkracht van het elastiek nul.

Vragen  gaan over de versnelling en resulterende kracht.

Aanpak: Verhaal analyseren

Krachten tijdens wegschieten: 

kracht van elastiek op schijf  (is gelijk aan de veerkracht): naar voren 

schuifwrijvingskracht : naar achteren

Resulterende kracht: F_v - F_w,s

Na het wegschieten: veerkracht 0

Wat gebeurt er met de veerkracht tijdens het wegschieten?

Aanpak: Grafiek analyseren

v,t-diagram
steilheid grafiek --> a en dus F_netto

tot t = 0,42 s neemt v toe: versnelling

na t = 0,42 s neemt v af: vertraging 

vanaf t = 0 steeds minder steil, dus a (en F_netto) wordt steeds kleiner

5. Schijf wegschieten

Wanneer is de resulterende kracht op de schijf maximaal ?

De resulterende kracht is maximaal

1. op t = 0 s (begin)
2. op t = 0,1 s (na de start)
3. op t = 0,42 s (v is maximaal

Wat kun je zeggen over de resulterende kracht na de afschietperiode?

5. Schijf wegschieten

Na het wegschieten werkt er alleen een schuifweerstand  op de schijf.

Deze is constant, want hij hangt alleen af van het gewicht van de schijf en de wrijvingscoëfficiënt tussen schijf en grond.

5. Schijf wegschieten

Bepaal de maximale versnelling van de schijf 

De maximale snelheid is

Maximale snelheid

Raaklijn op steilste deel: op t = 0 s

5. Schijf wegschieten

De snelheid van de schijf is maximaal op
t = 0,42 s.
Hoe groot is de versnelling van de schijf op dat moment ?

Welke richting heeft de veerkracht op dat moment? En de schuifweerstand?

5. Schijf wegschieten

Bepaal de afstand die de schijf heeft afgelegd tussen t = 0,0 s en  t = 0,20 s.

Afstand die de schijf heeft afgelegd

5. Schijf wegschieten

afstand = oppervlakte onder v,t-diagram:

opp driehoek bij t = 0,2 s - opp  1 hokje:

s = 1/2 x 1,40 x 0,20 - 0,10 x 0,050 = 0,135 m = 0,14 m

2. Badmintonshuttle

Badminton shuttle wordt recht naar boven geslagen en komt daarna met een snelheid van 5,0 m/s op de grond.
Bereken de gemiddelde snelheid bij het naar bovengaan.

Badmintonshuttle extra: gemiddelde snelheid bij het naar boven gaan

Bereken de gemiddelde snelheid
bij het naar boven gaan

Stel hier je vragen