Inloggen

X-stream
vwo 2017, 2e tijdvak, opgave 2

Vraag 6

Een vrije val is een beweging waarin er op een voorwerp alléén zwaartekracht werkt. De beweging is dan een eenparig versnelde beweging recht naar beneden. In dit geval is de beweging niet recht naar beneden maar schuin naar beneden. Er werken dus, naast zwaartekracht, nog meer krachten, namelijk normaalkracht en wrijvingskracht. De beweging is dus géén vrije val.

De versnelling langs de baan kun je berekenen met de 2e wet van Newton uit de resulterende kracht. De resulterende kracht is in dit geval niet de zwaartekracht maar de component van de zwaartekracht die langs de baan gericht staat. Door de hoek van de baan op te meten met je geodriehoek vind je een hoek van 77°. Als je Fz ontbindt vind je (zie tekening hieronder)

Fz,langs baan = Fz · sin 77°

Fz,langs baan = m · g · sin 77°

Voor de versnelling vind je dan met F = m·a

a = F/m = g · sin 77°

Als je g = 9,81 ms-2 invult vind je een versnelling van 9,5585 ms-2. Afgerond is dit 9,6 ms-2.



xstream-1




Als je de complete uitleg bij de examenopgaven wil zien moet je eerst inloggen.




Vraag over "X-stream"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | X-stream

Op vrijdag 29 okt 2021 om 20:30 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Ik begrijp niet waarom de getekende Fz niet recht naar beneden gaat maar een beetje schuin. Ik zou denken dat de zwaartekracht recht naar beneden werkt. (Ik heb het niet over de componenten).

Erik van Munster reageerde op vrijdag 29 okt 2021 om 21:19
Klopt, Fz moet recht naar beneden wijzen. Volgens mij is dat ook zo hier. Kan het zijn dat het iets anders lijkt maar Fz moet verticaal naar beneden lopen.


Bekijk alle vragen (5)



Delihla de Bruin vroeg op woensdag 26 mei 2021 om 21:41
Beste Erik,

Ik snap nog steeds niet helemaal hoe je nou uiteindelijk die laatste stappen bij vraag 6 doet, t/m Fz,langs baan = m · g · sin 77° volg ik het, maar daarna snap ik nou niet precies wat je moet doen en waar de m blijft in de formule.

Groetjes,
Delihla

Erik van Munster reageerde op woensdag 26 mei 2021 om 23:21
De versnelling volgt uit de tweede wet van Newton (F=m*a). Voor a volgt hieruit

a = F / m

Als je hier voor F invult m*g*sin 77 dan wordt dit

a = m*g*sin 77 / m

Er staat een m boven en een m onder de deelstreep en die vallen tegen elkaar weg en je houdt over

a = g*sin 77

Zo dus

Delihla de Bruin reageerde op donderdag 27 mei 2021 om 16:50
Ah, dat maakt het een stuk duidelijker, bedankt!


Op vrijdag 3 mei 2019 om 17:31 is de volgende vraag gesteld
Waarom moet er bij vraag 8 'dus minder water in de buis'? Kunt u dit verder toelichten, waar kan je begrijpen dat ze nog meer wrijving willen om de snelheid in te perken, want dat is de enige manier hoe ik het nog een beetje kan voorstellen.

Erik van Munster reageerde op vrijdag 3 mei 2019 om 18:27
De enige manier waardoor je afgeremd wordt is door de wrijvingskracht. Dus is de enige manier om minder hard te gaan het vergroten van de wrijvingskracht.

Als je minder water hebt wordt de wrijving groter. Dit kun je het makkelijkst snappen door even te bedenken wat er gebeurt als er helemaal geen water. De beweging zal dan heel stroef zijn en er zal bij geen water dus heel inderdaad veel wrijving zijn. In de opgave staat ook uitgelegd dat meer water minder wrijvingskracht geeft.

Dus: wat je schrijft klopt.


Op zaterdag 19 mei 2018 om 00:00 is de volgende vraag gesteld
Beste Eric,

Hoe komt u aan de formule ''Fz,langs baan = Fz · sin 77°'' bij vraag 6?

Met vriendelijke groet

Erik van Munster reageerde op zaterdag 19 mei 2018 om 11:41
Daar kom je achter door Fz te ontbinden (zie plaatje hierboven): Vanuit de hoek van 77° gezien is Fz,langsbaan de overstaande zijde. De schuine zijde is Fz. De verhouding tussen overstaand en schuine zijde van een driehoek is de sinus van een hoek dus:

sin hoek = overstaande / schuin

sin 77° = Fz langsbaan / Fz

Beide kanten met Fz vermenigvuldigen geeft

Fz langsbaan = Fz * sin 77

Op zaterdag 19 mei 2018 om 12:02 is de volgende reactie gegeven
Yes helder, dankuwel.


Op zondag 28 jan 2018 om 15:04 is de volgende vraag gesteld
Beste Eric,

Ik heb een vraag over vraag 6. Als de Fz ontbonden is krijg je een x en een y component. Zijn deze componenten dan ook de normaalkracht en de wrijvingskracht?
Zelf dacht ik dat naast de zwaartekracht er een kracht was die ervoor zorgt dat je tegen de buis wordt aangedrukt. Komt dit overeen met het goede antwoord?

Vriendelijke groet

Erik van Munster reageerde op zondag 28 jan 2018 om 17:50
Je krijgt als je Fz ontbindt een x-component en een y-component. Ik noem de componenten hier 'langs de baan' en 'loodrecht op de baan' in plaats van x en y maar het is hetzelfde.

De component loodrecht op de baan is inderdaad gelijk aan de normaalkracht
De component langs de baan zou gelijk zijn aan de wrijvingskracht als de nettokracht 0 N zou zijn maar dat is hier niet zo. De snelheid is namelijk niet constant. Dit betekent dat de nettokracht hier niet 0 N is. De component langs de baan is hier dus groter dan de wrijvingskracht.