Inloggen

Vliegen
vwo 2016, 1e tijdvak, opgave 3




Vraag 11

Het getal van Strouhal is een afstand (d) gedeeld door een afstand (x). Er geldt dus

eenheid St = [m] / [m] = eenheidsloos

Vraag 12

Voor de vliegsnelheid van een vogel geldt v = x/T, met x de horizontaal afgelegde die binnen een slag wordt afgelegd en T de tijdsduur van een slag. Voor de tijdsduur T geldt T = 1/f. Wanneer we deze twee formules combineren wordt ditt v = x·f. Als we deze uitdrukking voor v invullen in de in de vraag gegeven formule krijgen we

St = f·d / v = f·d / x·f

de frequentie valt boven en onder deelstreep weg en we houden over

St = d / x

Vraag 13

Uit de formule in de opgave kunnen we afleiden

v = f·d / St

Voor het bepalen van de snelheid moeten we dus uit figuur 2 de frequentie en de afstand d bepalen. Tussen de elke foto zit een tijdsduur van 40 ms. Op de drie fotos is een halve slag te zien (alleen de beweging van boven naar beneden). Een hele slag duurt dus 4·40 = 160 ms. Voor de frequentie vinden we dan

f = 1/T = 1/160·10-3 = 6,25 Hz

De verticale afstand van een slag (d) kunnen we uit de foto's halen. Te zien is dat de hoogte van de fotos precies overeenkomt met de afstand d en de breedte van de foto met de spanwijdte. Door met de geodriehoek of lineaal breedte en hoogte op te meten vinden we dat de breedte 2,3 keer zo groot is als de hoogte. Dit betekent dat d 2,3 keer zo klein is als de spanwijdte. d is dus 1,4 m / 2,3 = 0,6087 m. Invullen in bovenstaande formule geeft

v = 6,25 · 0,6087 / 0,30 = 12,6812 ms-1

Afgerond is dit 13 ms-1.

Vraag 14

  • De steilheid of richtingscoefficient (r.c.) van een lijn is de afstand in de y-richting gedeeld door de afstand in de x-richting. De verticale afstand tussen de y=0 en punt A is de helft van d. De horizontale afstand is de afstand van de x-as tot punt A is de helft van de afstand x. Er geldt dus

    r.c. = Δy / Δx = ½d / ½x = x/d

    Dit is dezelfde uitdrukking als de formule voor St die in het begin van de opgave staat genoemd.
  • Zie afbeelding hieronder. Omdat het getal van Strouhal constant is, is de steilheid van de lijn OB gelijk aan de steilheid van de lijn OA. We kunnen de lijn dus gewoon doortrekken tot x = 0,60 m om punt B te vinden. (Zie afbeelding hieronder)
  • We lezen af dat y-coordinaat van punt B 0,18 m is. Dit is de helft van d dus d = 2·0,18 = 0,36 m.


Vraag 15

De massa is evenredig met het volume en het volume is evenredig met de derde macht van de lengte. Oppervlak is evenredig met de lengte in kwadraat. Er geldt dus V ∝ k3 en A ∝ k2. Invullen in V = √ (m/A) geeft

V ∝ √(k3 / k2) = k½

Uit de eerder in de opgave gegeven formule volgt

f = St·v/d

Omdat v evenredig is met k½ en d evenredig is met k volgt hieruit

f ∝ k½/k = k

Vraag 16

De frequentie f is evenredig met 1/√k. Als k=4 is 1/√k gelijk aan 1/√4 = ½. Als een vogel 4 keer zo groot is wordt de frequentie dus 2 keer zo klein.








vliegen-1



Vraag over "Vliegen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Vliegen

Op zondag 10 nov 2024 om 14:57 is de volgende vraag gesteld
hoi,
" Een hele slag duurt dus 4·40 = 160 ms. Voor de frequentie vinden we dan f = 1/T = 1/160·10-3 = 6,25 Hz"
Hoe komt u aan de 160 * 10^-3?

Anita Chen reageerde op zondag 10 nov 2024 om 14:58
waarom word 160 ms 160*10^-3 s

Erik van Munster reageerde op zondag 10 nov 2024 om 15:43
160 ms betekent 160 milliseconden. “Milli” betekent een duizendste dus 160 duizendste van een seconden. Vandaar 10^-3.


Op vrijdag 12 mei 2023 om 22:43 is de volgende vraag gesteld
Hallo ik snap bij vraag 14 niet waarom ze 0,18 keer 2 doen voor de slaggrootte?
is het dan niet gelijk aan de y-coordinaten want die zijn toch de d ?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 12 mei 2023 om 23:06
De slaggrootte is de afstand tussen het hoogste punt en het laagste pint (staat aan het begin van de opgave gelegd). Is dus wat anders dan d.


Op vrijdag 12 mei 2023 om 22:23 is de volgende vraag gesteld
Hallo meneer
ik snap eigenlijk de vragen met factorschaal niet en ik weet niet hoe ik ze kan begrijpen en aanpakken, net als bij vraag 13.
kunt mij daarmee helpen.
Alvast bedankt.

Op vrijdag 12 mei 2023 om 22:41 is de volgende reactie gegeven
Is bij vraag 14 de slaggrootte niet o,18? en dat is toch gelijk aan de y-coordinaten bij volgel 2. maar ze doen 0,18 keer 2 hoe kan dat?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 12 mei 2023 om 23:01
Is ook een lastige opgave dit. Heel andere manier van werken met formules die je niet eerder gehad hebt.

Vraag 13 valt wel mee als je eerst goed weet welke grootheid gevraagd wordt (snelheid) en je de gegeven formules gebruikt.

Snelheid is afstand per tijd en dus

v = x/t

De tijd t is hier de tijd per vleugelslag. Als we dit ipv tijd met frequentie willen opschrijven volgt met f = 1/t

v = x*f

Uit de definitie van St aan het begin van de opgave volgt dan dat we x ook kunnen schrijven als d / St. Dus

v = f * d / St

Hierna kun je de 3 gegevens bij elkaar zoeken in de opgave en invullen en uitrekenen.


Op zaterdag 8 feb 2020 om 14:10 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer
Bij vraag 12 begrijp iknog steeds niet waarom voor T geldt 1/f .

Erik van Munster reageerde op zondag 9 feb 2020 om 23:27
T=1/f volgt uit de formule van de frequentie. Frequentie betekent hoeveel keer een periode in één seconde past. Stel dat frequentie 5 Hz is. Dan is de periode dus 1/5=0,2 s. De formule volgt uit de formule voor frequentie.

f = 1/T

dus

T= 1/f


Op woensdag 17 apr 2019 om 11:26 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik, bij vraag 13 snap ik het volgende niet: de breedte van het plaatje is 3,3 cm en dat kom overeen met 1,4 meter, dus 1 cm komt overeen met 0,42 m. De lengte van het plaatje (d) is 1,1 cm. 1,1x0,4= 0,47 m. In de antwoorden staat ' de breedte 2,3 keer zo groot is als de hoogte' maar dit snap ik niet?

Erik van Munster reageerde op woensdag 17 apr 2019 om 17:33
Als jij een breedte van 3,3 cm en een hoogte van 1,1 cm opmeet is het bij jouw foto de verhouding tussen breedte en hoogte dus niet 2,3 keer maar 3 keer. Deze uitwerkingen zijn gebaseerd op de oorspronkelijke opgaven zoals ze bij het eindexamen gedrukt waren. Het kan best zijn dat de verhouding van lengte en breedte niet meer helemaal klopt als je het zelf uitprint (bv door marges die links en rechts anders worden.) of als je het vanaf een scherm meet.

Daar kun je helaas niet zoveel aan doen tenzij je altijd het echte oorspronkelijke gedrukte examen gebruikt


Op dinsdag 22 mei 2018 om 22:22 is de volgende vraag gesteld
Hallo Erik,

Ik had een vraag over opgave 14 ''Bepaal de slaggrootte van vogel 2''. Ik had de slaggrootte berekend door (-) 0,15 + 0,18 te doen. In de opgave staat dat beide vogels bij x = 0 m de vleugeltip in de laagste stand hebben (vandaar die -0,15). Als ik het echter op deze manier bereken, kom ik uit op 0,33, wat niet binnen de marge van het antwoord is volgens het correctiemodel. Is mijn berekening dus fout?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 22 mei 2018 om 22:47
Als je 0,18 al hebt bepaald (door het doortrekken van de lijn neem ik aan?) dan heb je het antwoord eigenlijk al. Gevraagd wordt de slaggrootte van vogel 2. De slag van vogel 2 gaat van -0,18 tot +0,18 en de 0,15 van vogel 1 heb je hierbij verder niet nodig.


Op maandag 7 mei 2018 om 14:19 is de volgende vraag gesteld
Hi Erik.
Ik snap eigenlijk niks van opdracht 15...
Hoe weet je die verhoudingen van de massa, volume en lengte etc?

Erik van Munster reageerde op maandag 7 mei 2018 om 18:16
Het belangrijkste (en lastigste om zelf te verzinnen) staat in het begin van de uitwerking hierboven. Je moet zelf bedenken dat de massa evenredig is met het volume en dus met de afmeting tot de 3e macht.

Je kunt je dit het makkelijkst voorstellen als je bedenkt wat de massa zou zijn van een vogel die twee keer zo groot is. Dat betekent een 2x zo grote lengte , 2x zo grote dike en 2x zo grote hoogte. Het volume is dan dus 2x2x2=8 keer zo groot en de massa ook.