Vraag 19
Voor de
baansnelheid geldt v
baan = 2πr/T. Dit betekent dat de baansnelheid rechtevenredig is met de afstand tot het midden (r). Omdat punt I twee keer dichter bij het midden ligt dan punt II is de baansnelheid van het water
twee keer zo klein als de baansnelheid in punt II.
Voor de
middelpuntzoekende kracht geldt F
mpz = m·v
2/r. Als de baansnelheid (v) in punt I twee keer zo klein is is de middelpuntzoekende kracht in punt I 2
2=4 keer zo klein. Maar omdat de afstand tot het midden (r) ook twee keer zo klein is en in de noemer van de formule staan is de middelpuntzoekende kracht
twee keer zo klein als in punt II.
Vraag 20
Zie hieronder. We meten op dat hoek α gelijk is aan 30°. Als we de grafiek aflezen vinden we een omlooptijd van 0,90 s. Met v
baan = 2πr/T vinden we dan voor de baansnelheid
v
baan = 2π·0,060 / 0,90 = 0,04189 ms
-1Afgerond is dit een baanslheid van 4,2·10
2 ms
-1.
Vraag 21
De in de opgave gegeven formule luidt
tan α = v
2 / r·g
Op de maan is de zwaartekrachtsversnelling (g) kleiner dan op aarde. Omdat g in de noemer staat betekent dit dat hoek α die bij een bepaalde afstand hoort groter zou worden bij gelijk blijvende baansnelheid (v). Om ervoor te zorgen dat hoek α gelijk blijft zou v dus ook moeten afnemen. Op de maan is dus een kleinere baansnelheid nodig. Bob heeft dus gelijk.