jvb nask1 t4h11 uitwerkingen

5/9/2018 JvB NASK1 T4H11 Uitwerkingen - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/jvb-nask1-t4h11-uitwerkingen 1/12

Pulsar nask 1 vmbo-kgt 4 uitwerkingen © 2008 Noordhoff Uitgevers bv 71

11 Verkeer en veiligheid

11.1 Bewegingen waarnemen

1 B Er wordt gebruik gemaakt van radar, net zoals bij schepen en

vliegtuigen.

2 a Voorbeeld van een goed antwoord: kogel, trillende

gitaarsnaar, vallende regendruppel.

b Voorbeeld van een goed antwoord: de groei van een plant of

dier, haargroei, gletsjer.

3

ligt vast moet je zelf meten

hulpmiddel tijd afstand tijd afstand

stroboscoopfoto × ×

twee draden over de weg × ×

video-opname × ×

4 geluidssnelheid = 343 m/s (BINAS tabel1)

geluidssnelheid = afstand / tijd

343 = afstand / 9

afstand = 9 × 343 = 3087

Het onweer is ongeveer 3 km van jou vandaan.

5 De afstand tussen zeven paaltjes is 600 m.| 100 m | 100 m | 100 m | 100 m | 100 m | 100 m |

1 t = 20 s

2 s = 6 × 100 = 600 m

3 v gem = s / t

4 v gem = 600 / 20

5 De gemiddelde snelheid is 30 m/s.

(De gemiddelde snelheid is 30 × 3,6 = 108 km/h.)

6 a Gekleurde blokken:

videocamera, stroboscoop, computer, liniaal

bde beweging van de ballen op een biljart

het optrekken van een auto bij het stoplicht

een vallende druppel uit een kraan ×

een kogel doorboort een appel ×

het groeien van een plant

de beweging van de maan rond de aarde

een pijl die uit een boog afgevuurd wordt ×

de start van een schaatser tijdens een wedstrijd ×

een ballon die wegvliegt terwijl hij leegloopt ×




7 3 m komt overeen met 1,5 cm: 1 cm = 2 m

De auto verplaatst tussen de eerste en de vierde foto 0,4 cm.

Dit komt overeen met 0,8 m.

De tijdsduur tussen twee foto’s is 1 / 25 = 0,04 s.

De tijdsduur tussen de eerste en de vierde foto is 3 × 0,04 = 0,12 s.

v gem = s / t v gem =0,8 / 0,12 = 6,7 m/s

8 a D

b B, C

c C

d B

e A, D

9 a De valversnelling op aarde is 10 m/s2

b De valversnelling op de maan is 1,6 m/s2

c De valversnelling op Pluto is 0,77 m/s2

d De valversnelling op Jupiter is 24,9 m/s2

10 a De afstand tussen de beelden van het balletje wordt steeds groter.

b De tijd tussen twee flitsen is 1/10 = 0,1 s.

De beweging duurt 7 × 0,1 = 0,7 s.

11 De valsnelheid bereken je met de formule v t = v o + g × t

12 1 t = 10 s

2 g = 10 m/s2

3 v 0 = 0 m/s

4 v t = v 0 + g × t 5 v 10 = 0 + 10 × 10

6 v 10 = 100 m/s

7 100 × 3,6 = 360 km/h

13

hemellichaam valtijd (s) valversnelling (m/s2 ) snelheid (m/s) snelheid (km/h)

aarde 10 10 100 360

maan 10 1,6 16 57,6

Jupiter 10 24,9 249 896,4

Pluto 10 0,77 7,7 27,7

11.1 Test jezelf

1 Afgelegde afstand = 5 × 100 = 500 m.

Tijd = 1 min 40 sec = 100 s.

v gem = s / t = 500 / 100 = 5 m/s.

De snelheid is 5 × 3,6 = 18 km/h.

2 Er zijn 28 beeldjes. De tijdsduur tussen twee beeldjes is 1 / 20 = 0,05 s.

De opname heeft 27 × 0,05 = 1,35 s geduurd.




3

interval

tussentijd (s) afgelegde weg (m) snelheid (m/s)

1 en 2

0,1 0,17 0,17 / 0,1 = 1,7

2 en 3 0,2 0,4 (0,4-0,17) / (0,2-0,1) = 2,3

3 en 4 0,3 0,69 (0,70-0,4) / (0,3-0,2) = 3,0

4 en 5 0,4 1,04 (1,04-0,69) / (0,4-0,3) = 3,5

5 en 6 0,5 1,44 (1,44-1,04) / (0,5-0,4) = 4,0

6 en 7 0,6 1,89 (1,89-1,44) / (0,6-0,5) = 4,5

7 en 8 0,7 2,39 (2,39-1,89) / (0,7-0,6) = 5,0

11.2 Versnellen en vertragen

1 C ongeveer 0,1 seconde

2 a = (v e – v b) / t

3 1 a = (v e – v b) / t

2 beginpunt = (0,0); eindpunt = (6,30)

3 v b = 0 m/s, v e = 30 m/s

4 tijdsverschil = t = 6-0 = 6 s

5 a = (30-0) / 6 = 5 m/s2

6 De versnelling is 5 m/s2

4 a Hiernaast wordt een versnelde beweging afgebeeld.

5 a a = (v e – v b) / t = (5 – 0) / 1 = 5 m/s2

b a = (v e – v b) / t = (80 – 10) / 4 = 17,5 m/s2

c a = (v e – v b) / t = (100 – 80) / 4 = 5 m/s2

6 a a = (v e – v b) / t = (0 – 10) / 2,5 = - 4 m/s2

b 18 km/h = 5 m/s

a = (v e – v b) / t = (0 – 5) / 2 = - 2,5 m/s2




7 1 t = 3 s

2 a = 1,5 m/s2

3 v 0 = 4 m/s

4 v t = v 0 + a × t

5 v t = 4 + 1,5 × 3 = 8,5

6 De eindsnelheid is 8,5 m/s.

8 v 0 = 25 km/h = 6,94 m/s

v t = v 0 + a × t = 6,94 + 0,75 × 5 = 10,69

Eindsnelheid in m/s: 10,7 m/s

Eindsnelheid in km/h: 10,7 × 3,6 = 38,5 km/h

9 v 0 = 80 km/h = 22,22 m/s

v t = v 0 + a·t = 22,22 + 3 × 4,5 = 35,72

De eindsnelheid is 35,7 m/s = 128,6 km/h.

10 F = m × a

11 1 m = 70 kg

2 a = 2,5 m/s2

3 F = m × a

4 F = 70 × 2,5

5 F = 175 N

12 Bij de kogel van 5 kg, omdat voor dezelfde vertraging bij een

grotere massa een grotere kracht nodig is.

Dit blijkt uit de formule F = m × a.

13 C 170 N

14 a F = m × a

m = 4000 kg

F = 7 kN = 7000 N

7000 = 4000 × a

a = 7000 / 4000 = 1,75 m/s2

b v e = 72 km/h = 20 m/s

v b = 0 m/s

v t = v 0 + a × t

20 = 0 + 1,75 × t

t = 20 / 1,75 = 11,4 sHet duurt 11,4 s voordat de vrachtwagen een snelheid van 72 km/h heeft.

15

waar niet

waar

De Porsche kan sneller remmen dan optrekken. ×

Bij 160 km/h is de versnelling 4,2 m/s2. ×

Van 200 km/h naar 0 km/h duurt 5,3 s. ×




16

V

S E C O N D E

N R

N E W T O N T T

L R IJ

H A F S T A N D

E U G

F I E T S I

D O N

G

11.2 Test jezelf

1 Links: a = (v e – v b) / t = (16 – 4) / 5 = 2,4 m/s2

Midden: a = (v e – v b) / t = (0 – 20) / 5 = - 4 m/s2

Rechts: a = (v e – v b) / t = (5 – 16) / 5 = - 2,2 m/s2

2 a 22,2 m/s

b a = (v e – v b) / t

- 5 = (0 – 22,2) / t

t = - 22,2 / - 5 = 4,4 s

Het remmen duurde 4,4 s.

De gemiddelde snelheid van de auto tijdens het remmen

was (22,2 + 0) / 2 = 11,1 m/s.

v gem = s / t

11,1 = s / 4,4s = 11,1 × 4,4 = 48,9 m

3 Je kunt de volgende formules gebruiken:

a = (v e – v b) / t

v t = v 0 + a·t

F = m·a

beginsnelheid

( m/s )

eindsnelheid

( m/s )

tijd

(s )

massa

(kg)

versnelling

( m/s2 )

kracht

( N )

0 5 2 100 2,5 250

17,5 25 5 600 1,5 900

10 17,5 0,5 0,75 15 11,25

20 15 0,5 15 -10 -150

3 27 120 100 0,20 20

30 0 1,8 600 -16,67 -10 000

11.3 Bewegen en energie

1 B De airbag wordt opgeblazen als een sensor een te grote

vertraging van de auto meet.

2 snelheid, massa




3 kinetische energie

4 E k = ½ · m · v 2

5 1 m = 1100 kg

2 v = 120 km/h3 120 / 3,6 = 33,33 m/s

4 E k = ½ · m · v 2

5 E k = ½ × 1100 × 33,332

6 E k = 611111 J = 611 kJ

6 E k = ½ · m · v 2

½ × 950 × 302 = 427500 J = 427,5 kJ

7 B twee keer zo groot

8 E k (J) m (kg) v (m/s)

1960 80 7

225000 72 25

1250 50 7,07

9 A E k wordt geheel omgezet in warmte.

10 a De bewegingsenergie is omgezet in warmte en vervorming.

b De vervorming zou een stuk groter zijn geweest.

11

12 E k = ½ · m · v 2

13 1 m = 25 000 kg

2 v = 80 km/h

3 80 / 3,6 = 22,22 m/s

4 E k = ½ · m · v 2

5 Ek = ½ × 25000 × 22,222

6 6172839 J = 6173 kJ

bewegingsenergievan het racket

bewegingsenergievan

de bal

vervormingvan

het racket

vervormingvan

de bal

bewegingsenergievan

het racket




14 280 km/h = 77,78 m/s

m = 600 kg

E k = ½ · m · v 2

½ × 600 × 77,772

= 1814815 J

De banden moeten 1815 kJ energie opnemen om de auto tot stilstand te brengen.

15 E z = m · g · h

16 formule: E z = m · g · h

ingevulde formule: E z = 1,3 × 10 × 2,2

berekening: E z = 28,6 J

17 1 kg ≡ 10 N

m = 3000 N / 10 = 300 kg

E z = m · g · h = 300 × 10 × 13 = 39000 J

18 E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2

19 De valsnelheid van een voorwerp hangt af van de massa van het voorwerp. fout

De valsnelheid van een voorwerp hangt af van de hoogte van de val. goed

20 1 E z = E k

2 m · g · h = ½ ·m · v 2

3 g · h = ½ · v 2

4 g = 10 m/s2

5 h = 2,2 m

6 10 × 2,2 = ½ · v 2

7 v = 6,6 m/s (inklemmen!)

8 6,6 × 3,6 = 23,8 km/h

21 a Zwaarte-energie wordt omgezet in bewegingsenergie (E z = E k).

b E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2

De massa kun je nu wegdelen: g · h = ½ · v 2

(De massa van de voertuigen doet er niet toe!)

10 × 20 = ½ × v 2

v = 20 m/s = 72 km/h

De snelheid waarmee de auto en de scooter in het water

terechtkomen, is 72 km/h.

22 a Zwaarte-energie wordt omgezet in bewegingsenergie.b De bewegingsenergie wordt dan weer omgezet in zwaarte-energie.

c De karretjes kunnen niet zonder hulpmiddel meer zwaarte-energie

krijgen dan ze in het begin al hadden. De maximale hoogte is 100 m

23 a E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2 g · h = ½ · v 2

10 × 100 = ½ × v 2

v = 44,7 m/s = 161 km/h

De snelheid van de karretjes in het laagste punt is 161 km/h.

b v = 108 km/h = 30 m/s

E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2 g · h = ½ · v 2

10×

h = ½×

30

2

h = ½ × 302

/ 10 = 45 m

De karretjes kunnen maximaal 45 m hoog komen.




11.3 Test jezelf

1 Een rijdende auto heeft bewegingsenergie.

De hoeveelheid energie is afhankelijk van de massa en de

snelheid van de auto.

Tijdens het remmen wordt deze energie omgezet in warmte.Wanneer de auto botst, wordt er ook energie gebruikt voor de

vervorming van de auto.

Een vallend voorwerp verliest zwaarte-energie.

Daardoor krijgt het voorwerp bewegingsenergie.

2 a E z = m · g · h = 800 × 10 × 25 = 200 000 J

b E z = m · g · h = 800 × 10 × 2,5 = 20 000 J

3 a E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2 g · h = ½ · v

2

10 × 20 = ½ × v 2 v = 20 m/s = 72 km/h

De snelheid waarmee de bal de grond raakt, is 72 km/h.

b E k was dus eerst: E k = ½ · m · v 2 = ½ × 1,5 × 202 = 300 J

E k is nu: 300 / 2 = 150 J

E k = ½ · m · v 2

150 = ½ × 1,5 × v 2

v = 14,1 m/s = 51 km/h

4 C De appel heeft evenveel energie als op 6 meter hoogte.

11.4 Veilig? Reken maar!

1 A Bij het landen vliegen de vliegtuigen tegen een paar vangkabels

die over het dek gespannen zijn.

2 a Bijvoorbeeld:

De kracht waarmee de dummy tegen de veiligheidsgordels duwt.

De afstand die de dummy naar voren beweegt.

Hoever de gordels worden uitgerekt tijdens de botsing.

De hoek die het hoofd krijgt ten opzichte van het lichaam.

De krachten in de nek van de dummy.

b Tijdens het bekijken van videobeelden kun je de stip

nauwkeurig volgen.

3 Arbeid is hetzelfde als kracht.

De eenheid van arbeid is de newton.

Het symbool van arbeid is W.

Arbeid is kracht keer afstand.

Door arbeid te verrichten verander je de bewegingsenergie .

Hoe meer arbeid je verricht, hoe sneller je stil staat.

4 W = F · s




5 1 F = 375 N

2 s = 4,50 m

3 W = F · s

4 W = 375 × 4,50

5 W = 1687,5 J

6 W = F · s

F = 800 N, s= 55 m

W = 800 × 55 = 44 000 J

7 W = F · s

W = 500 J, F = 50 N

500 = 50 × s

s = 10

De remweg is 10 m.

8 Een kreukelzone verkleint de kracht van de botsing. waar

Een kreukelzone zorgt dat de botsing langer duurt. waar

Een kreukelzone maakt de remweg langer . waar

Een kreukelzone maakt de vertraging groter. niet waar

9 Groen: valhelm, kreukelzone, airbag, bumper, veiligheidsgordel

10 a Dan wordt de remweg groter, waardoor de kracht op het

lichaam kleiner wordt.

b Anders klapt de passagier met zijn hoofd tegen het dashboard

of de voorruit.

11 B de arbeid

12 W rem = E k F rem · s = ½ · m · v 2

13 1 m = 1250 kg

2 v = 20 m/s

3 s = 35 m

4 F · s = ½ · m · v 2

5 F × 35 = ½ × 1250 × 202

6 F × 35 = 250 000

7 F = 250 000 / 35 = 7143 N

14 a E k = ½ · m · v 2

E k = ½ × 180 × 152 = 20 250 J

b 20 250 J

c W = F · s

20250 = F × 20

F = 1012,5 N

De remkracht is 1012,5 N.

d De remkracht wordt dan twee keer zo groot: 2 × 1012,5 = 2025 N.




15 a v = 100 km/h = 27,78 m/s

F · s = ½ · m · v 2

F × 96,45 = ½ × 800 × 27,782

F = 3200 N

De remkracht is 3,2 kN.

b a = (v e – v b) / t a = (0 – 27,78) / 7 = – 3,97 m/s2

F = m × a = 800 × –3,97 = –3175 N

De remkracht is 3175 N.

16 D 40 kN

17

18 a 0,8 m

b 0,4 s

c 0,45 m

d 0,25 m

e Bij het stuiteren gaat er energie verloren in de vorm van warmte.

19 F z = 10 × m = 10 × 75 = 750 N

W = F · s = 750 × 350 = 262 500 J

20 250 m3

water heeft een massa van 250 × 1000 = 250 000 kg.

De zwaartekracht op deze hoeveelheid water is F z = 10 × m =

10 × 250 000 = 2 500 000 N

W = F · s = 2 500 000 × 70 = 175 000 000 J

Per seconde wordt er door het vallende water 175 MJ arbeid

verricht.

21 v = 72 km/h = 20 m/s

F · s = ½ · m · v 2

F × 100 = ½ × 10 000 × 202

F = 20 000 N

De remkracht is 20 kN.

22 a 2,5 mb F · s = ½ · m · v 2

valsnelheid F × s = ½ m.v 2

zwaarte-energie E k = ½m.v 2

remarbeid is bewegingsenergie W = F × s

arbeid v t = v 0 + g × t

kracht E Z = m.g.h

bewegingsenergie F = m × a




F × 2,5 = ½ × 10 000 × 202

F = 800 000 N

De botskracht is 800 kN.

c De bewegingsenergie is dan groter. Hierdoor moet er tijdens

de botsing meer energie worden omgezet, waardoor de

botskracht groter wordt (bij een gelijkblijvende remweg).

23

de remweg wordt

versleten remblokken langer

minder passagiers korter

nat wegdek langer

banden met voldoende profiel korter

een zware aanhanger zonder rem langer

ABS (anti-blokkeersysteem) korter

11.4 Test jezelf

1 a E z = m·g·h

m = 80 kg, g = 10 m/s2, h = 1000 m

80 × 10 × 1000 = 800 000 J = 800 kJ

b 18 kJ + 703 kJ = 721 kJ

Er is 800 kJ – 721 kJ = 79 kJ door wrijving verloren gegaan.

2 a pijl naar links

b Voorbeeld van een antwoord:

c v = 130 km/h = 36,11 m/s

E k = ½ ·m · v 2

E k= ½ × 600 000 × 36,112 = 391 000 000

E k = 391MJ

d W = E k

F·s = 391 000 000 JF = 650 kJ = 650 000 J

650 000 × s = 391 000 000

De remweg is 391 000 000 : 650 000 = 602 m.

e De massa van een auto is veel kleiner dan van een trein.

3 120 km/h = 33,33 m/s

W rem = E k F rem· s = ½ · m · v 2

8000 × s = ½ × 1100 × 33,332

s = 76

De remweg is 76 m.




EXAMENTRAINING

1 C 0,75 s

2 a = (v e – v b) / t a = (20 – 0) / 1,5 = 13,3 m/s2

3 v b = 0 m/s, v e = 20 m/s

v gem = (20 + 0) / 2 = 10 m/s

De beweging duurt 1,5 seconde, dus t = 1,5 s

v gem = s / t

10 = s / 1,5

s = 10 × 1,5 = 15 m

4 D Een waarde groter dan 1 N.

5 12 mg = 0,012 g = 0,000 012 kg

F z = 10 × m

F z = 10 × 0,000 012 = 0,00012 N = 1,2·10-4 N

6 In de figuur is af te lezen dat de springkracht = 414 × zwaartekracht

springkracht = 414 × 1,2·10-4 = 0,05 N.

7 F = m · a

0,05 = 0,000 012 × a

a = 0,05 / 0,000 012 = 4167 m/s2

8 E z = E k m · g · h = ½ · m · v 2 g · h = ½ · v 2

10 × 0,43 = ½ × v 2

v = 2,9

De startsnelheid van het spuugbeestje is 2,9 m/s.

9 1 / 0,0005 = 2000 beeldjes per seconde.

10 Het spuugbeestje verplaatst tussen de laatste twee beeldjes

1 mm = 0,001 m.

De tijdsduur tussen twee foto’s is 0,5 ms = 0,0005 s.

v gem = s / t

v gem = 0,001 / 0,0005 = 2 m/s

11 A reactieafstand

12 a = (v e – v b) / t

a = (0 – 10) / 1,6 = – 6,25 m/s2

De vertraging tijdens het remmen is 6,25 m/s2.

jvb nask1 t4h11 uitwerkingen

Documents