Wereldrecord blobspringen
havo 2019, 1e tijdvak, opgave 2

Vraag 7

De snelheid kunnen we uit de grafiek halen door het tekenen van een raaklijn in de grafiek op t=1,27 s (zie afbeelding hieronder). We vinden dan voor de snelheid

v = 17,1 m / 1,45 s = 11,793 m/s

Afgerond is dit een snelheid van 11,8 m/s.

Vraag 8

In de grafiek (figuur 2) is af te lezen dat de groep van 3 springt vanaf een hoogte van bijna 10 m. In de foto (figuur 1) is te zien dat de breedte van de blob ongeveer gelijk is aan deze hoogte en dus ook ongeveer 10 m is. De afstand tussen de plaats waar de groep landt en waar Zimmerli ligt is korter dan de lengte van de hele blob en schatten we op 7 m. De drukgolf doet 1,34 - 1,27 = 0,07 s over het afleggen van deze 7 m. Dit betekent voor de snelheid

v_drukgolf = δx / δt = 7 / 0,07 = 100 m/s

Dit is véél kleiner dan de geluidssnelheid (BINAS tabel 15A: 343 m/s).

Vraag 9

Met de 2e wet van Newton kunnen we de resulterende kracht uitrekenen die er op Zimmerli werkt tijdens het versnellen. We vinden dan

F_res = m·a

F_res = 80 · 1,78·10² = 14240 N

Deze resulterende kracht is het resultaat van twee krachten die er op dat moment op Zimmerli werken namelijk zwaartekracht (F_z) en de kracht die de blob omhoog uitoefent op Zimmerli (F_blob). F_blob moet ook de zwaartekracht kompenseren en er geldt dus

F_blob = 14240 + 80·9,81 = 15024,8 N

Afgerond is dit een kracht van 1,5·10⁴ N.

Vraag 10

Foto 3 is genomen nét nadat Zimmerli door de blob is gelanceerd. Zimmerli maakt dus geen contact meer met de blob en er wordt dus ook geen kracht meer op Zimmerli uitgeoefent door de blob. Er werkt nu geen kracht meer naar boven maar alleen nog maar kracht naar beneden (F_z + eventueel wrijvingskracht). Alleen tekening IV is dus juist.

Vraag 11

We gaan er hierbij vanuit dat er geen energie verloren gaat aan wrijving (warmte). Volgens de wet van behoud van energie wordt dan álle zwaarte-energie van de groep wordt omgezet in kinetische energie van de groep, vervolgens (via de blob) in kinetische energie van Zimmerli en vervolgens in zwaarte-energie van Zimmerli. Voor de zwaarte-energie van de groep vinden we

E_z,groep = m·g·h

E_z,groep = 300 · 9,81 · 9,9

E_z,groep = 300 · 9,81 · 9,9

E_z,groep = 29135,7 J

Als deze uiteindelijk allemaal wordt omgezet geldt dus

E_z,Zimmerli = 29135,7 J

m·g·h = 29135,7 J

h = 29135,7 / (80·9,81)

h = 29135,7 / (80·9,81) = 37,125 m

Afgerond is dit een hoogte van 37 m.

Vraag 12

De blob neemt energie op. De blob en de lucht hierin zullen opwarmen en dit kost inderdaad energie die ten koste gaat van E_z,Zimmerli. Deze verklaring is dus juist.

De zwaartekracht remt Zimmerli af. De zwaartekracht remt Zimmerli inderdaad af maar zwaartekracht is er altijd en ook altijd even groot, en ook als er geen energie verloren gaat. Dit kan geen verklaring zijn waarom de maximale hoogte niet bereikt wordt. Deze verklaring is dus onjuist.

Zimmerli schiet schuin omhoog weg. Bij schuin wegschieten is er niet alleen een snelheidscomponent naar boven maar ook opzij. De snelheid naar boven zal dus kleiner zijn dan bij recht naar boven bewegen en er zal een minder grote hoogte bereikt worden. Deze verklaring is dus juist.

Vraag over "Wereldrecord blobspringen"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers