Inloggen

Langlaufen in klassieke stijl
vwo 2023, 1e tijdvak, opgave 1




Vraag 1

De afstand kun je uit een v,t-grafiek halen met de oppervlakte- of hokjesmethode. De bewegingscylus is de periode tussen t = 1,97 en 4,1 s. Het aantal hokjes tussen de grafiek en de x-as is 11,6 (zie figuur hieronder). Per hokje is de afgelegde afstand gelijk aan 0,5 s · 0,5 ms-1 = 0,25 m. Voor de totale afstand vinden we dan

s = 11,6 · 0,25 = 2,9 m

Vraag 2

Als de langlaufer op twee skis staat is zijn gewicht verdeelt over twee skis. Per ski is dit 80/2 = 40 kg. De kracht die op de ski werkt is dan gelijk aan de zwaartekracht en dus 9,81 · 40 = 392,4 N. De ski veert hierdoor een stuk in. De uitrekking (u) kunnen we uitrekenen met F = C·u en de in de opgave gegeven veerconstante van 100 kN·m-1. We vinden dan

u = 392,4 / 100000 = 3,924·10-3

Dit is afgerond 3,9 mm en dit is verder dan de in de opgave gegeven afstand van 3,0 mm tot de grond. Aan de eis dat bij het staan op twee skis de grond niet geraakt wordt door het midden van de ski, wordt dus niet voldaan.

Vraag 3

  • In figuur 7 is te zien dat als er geen kracht wordt uitgeoefend de hoogte maximaal is en dat de ski dus niet ingedrukt wordt. De indrukking is dan dus 0. Dit betekent dat ook de F,s-grafiek (figuur 8) bij een kracht van 0 N een indrukking van 0 moet geven. Alleen grafieken b en d voldoen hieraan. In figuur 7 is ook te zien dat bij halve kracht de hoogte van de professionele ski meer is afgenomen dan die van een amateurski. De indrukking is bij een professionele ski dus groter bij halve kracht. In figuur 8 is bij grafiek b hieraan voldaan. De grafiek van de professionele ski loopt daar meer naar rechts dus bij halve kracht is de indrukking van de professionele ski daar groter dan bij de amateurski.
  • Voor de arbeid geldt W=F·s en als de kracht tijdens de verplaatsing niet constant is, zoals hier, kan de arbeid bepaald worden door te kijken naar het oppervlak onder een F,s-grafiek. In figuur 8b is te zien dat de kracht van de amateurski bij alle indrukkingen groter is dan die van de professionele ski. Het oppervlak onder de grafiek is dus voor de amateurski groter. De meeste arbeid wordt dus geleverd bij de amateurski.


Vraag 4

  • Uit de in de opgave gegeven formule volgt voor de dynamische wrijvingscoëfficiënt

    fD = FW / FN

    In figuur 9 is te zien dat bij beide snelheden de grafiek een recht lijn door 0 is. Dit betekent dat FW F/N en dus óók fD constant is en dus niet van FN afhangen. Een grafiek van fD tegen FN zou dus een horizontale lijn zijn en omdat FN recht evenredig is met de massa zou voor het verband tussen fD en massa hetzelfde gelden. fD is dus niet recht evenredig met de massa.
  • Als fd en snelheid rechtevenredig zouden zijn zou bij een drie keer zo grote snelheid fD ook drie keer zo groot moeten zijn. De waarde van fD kunnen we uit de grafieken halen door het aflezen en uitrekenen. We vinden dan

    Bij v = 5 ms-1: fD = 20/600 = 0,0333

    Bij v = 15 ms-1: fD = 40/600 = 0,0667

    fD is niet drie keer zo groot maar slechts twee keer zo groot. fD en v zijn dus niet recht evenredig.













langlaufen-1



Vraag over "Langlaufen in klassieke stijl"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Langlaufen in klassieke stijl

Op zondag 21 jul 2024 om 17:50 is de volgende vraag gesteld
Hi Erik,

Ik heb een vraag over 3. Mijn antwoord is dat er een omgekeerd evenredig verband is tussen hoogte en indrukking. Want als de hoogte bijv x2 gaat zal de indrukking x2 afnemen. en dat het daarom grafiek b is. Is dat een goede uitleg?

Groetjes

Erik van Munster reageerde op zondag 21 jul 2024 om 19:52
Nee, helaas. Het is wel zo dat als de hoogte afneemt dat de indrukking toeneemt maar omgekeerd evenredig zijn ze niet.

Maar de vraag gaat niet over het verband tussen hoogte en indrukking maar over het verband met de kracht (F). Als de kracht 0 N is wordt de ski niet ingedrukt en is de indrukking dus ook nul. Dat is de reden dat de grafiek bij 0,0 moet beginnen.


Op donderdag 16 mei 2024 om 17:53 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Misschien komt mijn vraag wat te vroeg maar na het examen (2024-tijdvak 1 VWO) gemaakt te hebben ben ik wel erg benieuwd of u misschien een voorspelling van de N-term zou kunnen doen? U heeft me in ieder geval erg geholpen, dus bedankt daarvoor.

Erik van Munster reageerde op donderdag 16 mei 2024 om 19:13
Hoi Seppe,

Examen was wel te doen. Geen trillingen & golven dus vervelend als dat nét je beste onderwerp was. N-term zal denk ik in de buurt van de 1 blijven. Maar dit wordt landelijk bepaald pas als er resultaten zijn (alle natuurkundedocenten moeten nog beginnen met nakijken.)

Fijn te horen dat ik je hebt kunnen helpen. Succes met je andere examens.


Op vrijdag 10 mei 2024 om 16:06 is de volgende vraag gesteld
ik snap zelf bij vraag 1 niet de methode die in het antwoordenmodel staat

Erik van Munster reageerde op vrijdag 10 mei 2024 om 20:30
Heb je de uitleg bij de vraag gezien? (hierboven onder het tabje “uitleg”)

Hier leg ik het op een andere mnaier uit dan het antwoordmodel.


Op zaterdag 4 mei 2024 om 18:58 is de volgende vraag gesteld
Vraag 3

Hoi, ik snap niet waarom F(amateur) bij elke s groter is dan F(professional). Hierdoor heb ik ook maar

Erik van Munster reageerde op zaterdag 4 mei 2024 om 19:19
Dat kun je aflezen in figuur 7. De grafiek van de amateur loopt overal boven die van de professional. Dit betekent dat de hoogte minder afneemt bij elke kracht en dat de amateurski dus stugger is: Bij dezelfde kracht minder indrukking.

Dit betekent (omgekeerd) dat bij elke indrukking s er meer kracht nodig is bij de amateurski.


Op woensdag 1 mei 2024 om 16:11 is de volgende vraag gesteld
hoi ik heb vraag 2 echt helemaal fout maar ik heb well Fv= C*u gebruikt. Krijg ik Dan well een punt daarvoor of niet? IK HEB het niet omgezet naar u= F/C

Erik van Munster reageerde op woensdag 1 mei 2024 om 17:36
Punten gelden voor het “gebruiken” van F=C*u. Dat betekent dat je niet alleen de formule moet opschrijven maar minimaal van een van de grootheden laat zien wat het betekent. Bv door de juiste waarde of de goede eenheid op te schrijven bij een van de symbolen.

Omschrijven hoeft niet perse om toch de punten te verdienen.


Op maandag 22 apr 2024 om 01:59 is de volgende vraag gesteld
Ik heb een vraag over vraag 1. Ik snap niet helemaal hoe je de oppervlakte moet berekenen, moet je gewoon hokjes tellen? Ik snap ook niet wat ze dan precies in de uitwerking doen.

Erik van Munster reageerde op maandag 22 apr 2024 om 06:35
Inderdaad hokjes tellen. Als je eenmaal weet hoeveel hokjes dit zijn vermenigvuldig je met de afstand die bij één hokje hoort.

(Kijk anders de videoles “hokjesmethode”. Staat onder het kopje “Beweging”.)


Op dinsdag 6 feb 2024 om 18:23 is de volgende vraag gesteld
Vraag 2

Is het fout als je het benaderd door te zeggen 392 N > 300 N door Fv=Cu 100x10^3 x 3,0x10^-3 te doen?
Doordat de veerkracht van de ski's kleiner zijn dan de Fz op de ski's van de persoon zakken de ski's door.

Erik van Munster reageerde op dinsdag 6 feb 2024 om 21:25
Nee hoor. Is ook prima als je het zo doet. Mits je goed uitlegt wat je doet kun je de vraag op meerdere manieren beantwoorden.


Op donderdag 7 dec 2023 om 15:21 is de volgende vraag gesteld
Ik snap niet hoe dat de massa niet rechtevenredig is met fd als dat er wel staat in de uitleg?

Erik van Munster reageerde op donderdag 7 dec 2023 om 16:37
Aan de formule zie je dat Fw en Fn rechtevenredig met elkaar zijn. Fn is evenredig met de massa en dus zijn Fw en massa recht evenredig met elkaar.

Maar dat is hiet niet wat de vraag is. De vraag gaat over de constante f, die in de formule staat. Als de massa en Fn veranderen verandert Fw ook maar f blijft gelijk. f is dus niet van de massa afhankelijk en dus ook niet evenredig met de massa.