Inloggen

Surfende steen

CCVX Voorbeeldtentamen 7 | Opgave 1
Opgaven en antwoorden komen van de CCVX-website. Kom je er zelf niet zelf uit? Dan kun je hieronder je vraag stellen. Ook kun je hieronder eerder gestelde vragen over deze opgave vinden.

Vraag a

Na het verlaten van de hand is de beweging van de steen een horizontale worp. Dit is in horizontale richting een eenparige beweging en in verticale richting een valbeweging. In verticale richting geldt voor de afgelegde weg sy = ½·a·t2. Hieruit volgt voor de valtijd

tval = √(sy / ½a)

tval = √(1,09 / ½·9,81)

tval = 0,4714 s

Voor de in deze tijd afgelegde horizontaal afgelegde afstand vinden we dan

sx = 8,2 · 0,4714 = 3,8655 m

Afgerond is dit een afstand van 3,9 m.

Vraag b

Tijdens het weggooien versnelt het steentje in 0,36 s van 0 naar 8,2 ms-1. Dit betekent een versnelling van

a = Δv/Δt

a = 8,2 /0,36 = 22,7778 ms-2

Met de tweede wet van Newton (F=m·a) vinden we dan voor de resulterende kracht

F = 0,032·22,7778 = 0,72889 N

Afgerond is dit een kracht van 0,73 N.

Vraag c

In de grafiek (zie afbeelding hieronder) lezen we af dat op tijdstip K1, als het steentje de eerste keer op het wateroppervlak ketst, de kinetische energie afneemt van 1,42 naar 0,36 J. Het steentje verliest dus 1,42 - 0,36 = 1,06 J aan energie.

Vraag d

Op het tijdstip helemaal links op de grafiek (zie onder) is de totale energie gelijk aan 0,20 + 1,22 = 1,42 J. Op tijdstip K1 is de totale energie 0 + 1,42 = 1,42 J. Er is dus tijdens de periode dat het steentje op zijn snelst bewoog, dus wanneer de luchtwrijving het grootst zou moeten zijn, geen energie verloren gegaan aan luchtwrijving. Dit geldt ook voor de totale energie tussen K1 en K2 en tussen K2 en K3.

Vraag e

Zie hieronder in het rood: Op het moment dat de zwaarte-energie op zijn hoogst is tussen K1 en K2 is deze gelijk aan 0,14 J. Uit Ez = m·g·h volgt dan voor de hoogte

h = Ez / m·g

h = 0,14 / 0,032·9,81 = 0,44597 m

Afgerond is dit een hoogte van 45 cm boven het water oppervlak.

surfendesteenccvx-1

Vraag over "Surfende steen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Surfende steen

Over "Surfende steen" zijn nog geen vragen gesteld.