Vraag 25
In figuur 1 lezen we af dat Usain Bolt 9,6 s over 100 m gedaan heeft (laatste punt van de grafiek). Voor de gemiddelde snelheid vinden we dan met vgem = Δx/Δtvgem = 100 / 9,6 = 10,41667 ms-1
Afgerond is dit een gemiddelde snelheid van 10 ms-1.
Vraag 26
In de grafiek staat horizontaal afstand en verticaal tijd (andersom dan gebruikelijk). Een hoge snelheid betekent hier dus een zo vlak mogelijk lopende grafiek. Te zien is dat de grafiek steil begint en daarna vlakker wordt. Na x = 40 m blijft de snelheid constant. Omdat de snelheid constant is en de grafiek recht loopt hebben we geen raaklijn nodig maar kunnen de snelheid aflezen (zie hieronder in het blauw). Met v = Δx/Δt vinden we danv = 60/4,9 = 12,2449 ms-1
Als we omrekenen naar km/h (vermenigvuldigen met 3,6) vinden we afgerond een snelheid van 44 km/h. Dit is inderdaad bijna 45 km/h.
Vraag 27
In 2,86 s moet Usain de energie leveren die nodig is om hem een snelheid van 10 ms-1 te geven. De kinetische energie kunnen we uitrekenen met Ek = ½·m·v2. We vinden danEk = ½·93·102
Ek = 4650 J
Vermogen is de hoeveelheid energie die in een seconde geleverd wordt. Met P = E/t vinden we dan
P = 4650 / 2,86
P = 1625,87 W
Afgerond is dit een gemiddeld vermogen van 1,6·103 W.
Vraag 28
Zie foto hieronder. We ontbinden de afzetkracht (Fafzet) om te bepalen wat de horizontale component is (Fx). Als we de lengtes van deFx / Fafzet = 0,84
De efficiency is dus 0,84.
Vraag 29
Zie grafiek hieronder (in het rood). Als Usain de hele afstand van 100 m zou lopen met de snelheid die hij aan het eind van zijn solowedstrijd had zou de grafiek het hele stuk dezelfde helling hebben (rode stippellijn). De afstand van 100 m zal dan afgelegd worden in kortere tijd. Hoeveel tijd dit scheelt kunnen we bepalen door de grafiek door te trekken. We zien dan dat er 1,5 s minder voor nodig is.
