Als eerste bepalen we de versnelling. In 3,5 s neemt de snelheid toe met 5,0 ms-1. Dit betekent een versnelling van 5,0 / 3,5 = 1,4286 ms-2. De resulterende kracht berekenen we met de tweede wet van Newton: F = m·a = 24000 kg ·1,4286 ms-2 = 34286 N. Aangezien we de wrijving mogen verwaarlozen is dit ook de kracht die de motor moet leveren. Afgerond 3,4·104 N.
Opgave b
Om met een constante snelheid te rijden moet de resulterende kracht op de trein 0 N zijn. De voorwaartse kracht van de motor zal de langs de helling naar beneden gerichte component van de zwaartekracht (Fz,x) dus geheel moeten compenseren. De motor moet dus een voorwaartse kracht leveren van 46 kN of 4,6·104 N.
Opgave c
Op het moment dat de motor stopt wordt Fz,x niet meer gecompenseerd door de voorwaartse kracht van de motor. De resulterende kracht is dus niet meer nul maar gelijk aan Fz,x (de langs de helling gerichte component van de zwaartekracht). Met de tweede wet van Newton berekenen de de versnelling: F = m·a dus a = F/m = 4,6·104 N. / 24000 = 1,91667 ms-1. (Eigenlijk is het correcter om dit vertraging in plaats van versnelling te noemen). De snelheid van de bergtrein is 5,0 ms-1. Als hier per seconde 1,91667 ms-1 vanaf gaat duurt het 5,0 / 1,91667 = 2,6087 s voor de trein stil staat. Afgerond 2,6 s.
Opgave d
De voorwaartse kracht van de trein moet opnieuw Fz,x compenseren maar daarbij ook de bergtrein versnellen. Voor het versnellen hebben we eerder uitgerekend dat de benodigde kracht 34286 N was. Totaal moet de motor nu een voorwaartse kracht van 4,6·104 N + 34286 N = 80286 N leveren. Afgerond 8,0·104 N.
Vraag over opgave "Bergtrein"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.