Toets Natuurkunde

Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 5 - Kracht en beweging oefentoetsen & antwoorden

4e editie

Klas 3|Vwo/gymnasium

Deze toets behandelt de volgende onderwerpen: Bewegingen, Bewegingen in diagrammen, Versnelling, Luchtweerstand, Resultante kracht, Eerste wet van Newton, Tweede wet van Newton, Valbewegingen, Krachten ontbinden, Stopafstand, Botsen, Druk, G-krachten.

Nova Natuurkunde 4e ed
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed
Online maken
Toets afdrukken
  • a) Een beweging waarbij de snelheid met een constante hoeveelheid door de tijd toeneemt.
  • b) a = Δv / Δt
  • c) De snelheid
  • Toelichting: Dit komt doordat deze in formule voor luchtweerstand in het kwadraat genoteerd wordt. Een verandering in deze variabele heeft dus veel meer impact dan een verandering bij één van de andere drie variabelen.
  • d) De Eerste wet van Newton luidt: Wanneer een voorwerp stilstaat of met een constante snelheid beweegt, is de nettokracht 0 Newton.
  • e) Wanneer je kijkt naar de Tweede wet van Newton geldt er: F = m * a, waarbij de valversnelling a een constante waarde van ongeveer 9,8 m/s² is. Wanneer m groter wordt, heeft het als resultaat dat F ook groter moet worden. 
  • f) 
    • Door Δv te verkleinen (dus niet te snel rijden)
    • Door Δt te vergroten (dus gebruik maken van airbags, kreukelzone en autogordels)
  • g) Dat betekent dat de raket een viermaal zo grote valversnelling ondervindt. (Dus een versnelling van  4 * 9,8 m/s²  = 39,2 m/s²)
 
  • a) Gegevens: 
    • Δt = 3 sec.
    • Δv = 5 m/s
  • Gevraagd: a = ?
  • Formule: a = Δv / Δt
  • Invullen: a = Δv / Δt = 5 / 3 = 1,6666667 ≈ 1,67 m/s²
  • Antwoord: De versnelling tijdens de eerste drie seconden is 1,67 m/s²
  • b) Berekening:
    • Aflezen op t = 5 sec. laat zien dat de snelheid op dat moment 5 m/s is.
    • 1 m/s = 3,6 km/h
    • Dus 5 * 3,6 = 18 km/h
  • Antwoord: De snelheid op t = 5 sec. bedraagt 18 km/h.
  • c) Gegevens: 
    • Vier verschillende trajecten: t = 0s t/m t = 3s, t = 3s t/m t = 6s, t = 6s t/m t = 8s en t = 8s t/m t = 16s.
    • Zie de y-as voor snelheden bij deze stukken.
  • Gevraagd: Totaal afgelegde weg 
  • Formule: 
    • s = v * t
    • s = ½ * v * t (oppervlakteformule driehoek: A = ½ * l * b)
    • Gemiddelde snelheid = (beginsnelheid + eindsnelheid) /2
    • Invullen:
  • t = 0s t/m t = 3s
    • Het oppervlak onder dit deel van het diagram staat gelijk aan de oppervlakte van een driehoek met als lengte 5 m/s en als breedte 3s. Invullen:
    • s = ½ * v * t = ½ * 5 * 3 = 7,5 m
  • t = 3s t/m 6s
    • Het oppervlak onder dit deel van het diagram staat gelijk aan de oppervlakte van een rechthoek met als lengte 5 m/s en als breedte t = 6 - 3 = 3s. Invullen:
    • s = v * t = 5 * 3 = 15 m
  • t = 6s t/m 8s
    • De snelheid verandert op dit traject in het diagram. Hiervoor bereken we dus eerst de gemiddelde snelheid en vervolgens valt de afstand te berekenen. De beginsnelheid valt af te lezen op t = 6s en de eindsnelheid op t = 8s.
    • Gemiddelde snelheid = (beginsnelheid + eindsnelheid) /2 =  (5+4)/2 = 4,5 m/s.
    • Formule voor afstand invullen geeft:
    • s = v * t = 4,5 m/s * (8s-6s) = 4,5 m/s * 2s = 9 m
  • t = 8s t/m 16s
    • Het oppervlak onder dit deel van het diagram staat gelijk aan de oppervlakte van een rechthoek met als lengte 4 m/s en als breedte t = 16 - 8 = 8s. Invullen:
    • s = v * t = 4 * 8 = 32 m
  • Afstanden optellen
    • Alle berekende afstanden bij elkaar optellen geeft de totale afgelegde weg: 7,5 + 15 + 9 + 32 = 63,5 m
  • Antwoord: De afgelegde weg bedraagt 63,5 meter na 16 seconden.
  • d) Gegevens: 
    • t = 16 sec.
    • s = 63,5 m
  • Gevraagd: Gemiddelde snelheid (v) 
  • Formule: s = v * t, ombouwen geeft v = s/t
  • Invullen:  v = s/t = 63,5m / 16s = 3,96875 ≈ 3,97 m/s
  • Antwoord: De gemiddelde snelheid is 3,97 m/s
 
  • e) Toelichting: Zoals bij c als beschreven, kan je dit diagram in vier stukken verdelen: t = 0s t/m t = 3s, t = 3s t/m t = 6s, t = 6s t/m t = 8s en t = 8s t/m t = 16s.Ieder van deze vier delen is een eenparig versnelde beweging, eenparige beweging of een eenparige vertraagde beweging.
  • t = 0s t/m t = 3s
    • De snelheid in het v,t-diagram neemt met een constante waarde toe in dit deel, dus dit is een eenparig versnelde beweging.
  • t = 3s t/m 6s
    • De snelheid in het v,t-diagram loopt op dit stuk vlak. De snelheid is tijdens dit deel dus constant. Dit is dus een eenparige beweging.
  • t = 6s t/m 8s
    • De snelheid in het v,t-diagram neemt met een constante waarde af in dit deel, dus dit is een eenparig vertraagde beweging.
  • t = 8s t/m 16s
    • De snelheid in het v,t-diagram loopt op dit stuk vlak. De snelheid is tijdens dit deel dus constant. Dit is dus een eenparige beweging.
 
  • a) Gegevens: 
    • ρ = 1,293 kg/m³
    • Cw = 0,3
    • A = 2,1 m²
    • Aandrijvende kracht = 10 kN = 10000 N
  • Gevraagd: Vanaf welke snelheid bedraagt de luchtwrijving 10 kN of meer.
  • Formule: F = ½ * ρ * Cw * A * v², ombouwen geeft v² = F / (½ * ρ * Cw * A)
  • Invullen:  
    • v² = F / (½ * ρ * Cw * A) = 10000 / (½ * 1,293 * 0,3 * 2,1) = 24552,2287
    • Wortel trekken geeft: v = √v² = √24552,2287 = 156,691508 ≈ 156,69 m/s
  • Antwoord: Vanaf een snelheid van ongeveer 156,69 m/s of meer zal de luchtwrijving meer zijn dan de maximale aandrijvende kracht die de motor kan leven, dus meer dan 10 kN.
  • b) Antwoord: 156,69 m/s
  • Toelichting: Wanneer de auto niet versnelt, betekent dit dat de snelheid constant is. Dit geldt in theorie wanneer de resulterende kracht 0 Newton bedraagt. Dit is enkel het geval wanneer de aandrijvende (voorwaartse) kracht door een precies even grote wrijvingskracht wordt tegengewerkt. Dan geldt de Eerste Wet van Newton. Er geldt: Resulterende kracht = Aandrijvende kracht - Wrijvingskrachten = 0 N.
 
  • a) Gegevens: 
    • Δt = 3 sec.
    • Δv = 5 m/s
  • Gevraagd: a = ?
  • Formule: a = Δv / Δt
  • Invullen: a = Δv / Δt = 5 / 3 = 1,6666667 ≈ 1,67 m/s²
  • Antwoord: De versnelling tijdens de eerste drie seconden is 1,67 m/s²
  • b) Gegevens: 
    • m = 55 + 32 = 87 (de massa van de scooter en Kareltje)
    • a = 1,67 m/s²
  • Gevraagd: F = ?
  • Formule: F = m * a
  • Invullen: F = m * a = 87 * 1,67  = 145,29 N
  • Antwoord: De motor moet een voorwaartse kracht van 145,29 Newton leveren.
  • c) Wanneer je naar de formule F = m * a kijkt, kunnen twee zaken de kracht die de motor moet leveren beïnvloeden: de massa van het voorwerp en de versnelling. Je kan er dus op twee manieren voor zorgen dat de motor minder kracht zou hoeven te leveren:
    • De massa van de brommer of de massa van degene die erop zit verkleinen. 
    • Minder versnellen.
 
  • a)
    • Door Δv te verkleinen (dus niet te snel rijden)
    • Door Δt te vergroten (dus gebruik maken van airbags, kreukelzone en autogordels)
 
  • b) Gegevens: 
    • m = 80 kg
    • a = 5 m/s²
    • A = 240 cm² = 0,024 m² 
  • Gevraagd: P = ?
    • Formules: 
      • F = m * a
      • P = F/A
    • Invullen: 
  • Kracht uitrekenen
    • F = m * a = 80 * 5  = 400 N
  • Druk uitrekenen
    • P = F/A invullen geeft: P = F/A = 400N / 0,024 m² = 16666,66666 ≈ 16666,67 Pa.
  • Antwoord: De druk van de veiligheidsgordel op de bestuurder bedraagt dan 16666,67 Pa.
 
  • c) Gegevens: 
    • 1 g = 9,8 m/s²
    • a = 5 m/s²
  • Gevraagd: Groote G-kracht
  • Invullen: 5/9,8 = 0,510204082 ≈ 0,51
  • Antwoord: De G-kracht is 0,51 g.
  • d) De formule voor druk is P = F/A. Wanneer A kleiner wordt, zal P groter worden. Dus wanneer de gordel dunner zou zijn en dus minder oppervlak zou hebben, zal de druk die op het lichaam van de bestuurder werkt groter zijn. Dus de stelling is niet waar.
 
  • a) Gegevens: 
    • Ftrek = 20 N
    • α = 40°
  • Gevraagd: Grootte wrijvingskracht
  • Invullen: 
    • Fwrijving = Ftrek * cos α
    • Fwrijving = 20 * cos 40° = 15,320888 ≈ 15,32 N
  • Antwoord: De wrijvingskracht is 15,32 N.
  • b) Gegevens:
    • Ftrek = 20 N
    • Fwrijving = 15,32 N
    • a = 0,25 m/s²
    • m = 3,5 kg
  • Gevraagd: Hoek α
  • Formule: F = m * a
  • Invullen:
  • Bereken resulterende kracht
    • F = m * a = 3,5 * 0,25 = 0,875 N
  • Totale kracht
    • F = 15,32 + 0,875 = 16,195 N
  • Hoek berekenen
    • cos-1(α) = cos-1(16,195 / 20) = 35,92 °
 
  • Antwoord: De hoek met het touw zou dan 35,92 ° moeten zijn.
 
  • a) Gegevens: 
    • Twee verschillende trajecten: t = 0s t/m t = 3s en t = 3s t/m t = 10s.
    • Zie de y-as voor snelheden bij deze stukken.
  • Gevraagd: Totaal afgelegde weg 
  • Formule: 
    • s = v * t
    • s = ½ * v * t (oppervlakteformule driehoek: A = ½ * l * b)
  • Invullen:
  • t = 0s t/m t = 3s
    • Het oppervlak onder dit deel van het diagram staat gelijk aan de oppervlakte van een rechthoek met als lengte 25 m/s en als lengte t = 3s. Invullen:
    • s = v * t = 25 * 3 = 75 m
  • t = 3s t/m 10s
    • Het oppervlak onder dit deel van het diagram staat gelijk aan de oppervlakte van een driehoek met als lengte 25 m/s en als breedte t = 10 -3 = 7s. Invullen:
    • s = ½ * v * t = ½ * 25 * 7 = 87,5 m
  • Afstanden optellen
    • De berekende afstanden bij elkaar optellen geeft de totale stopafstand: 75 + 87,5 = 162,5 m
  • Antwoord: De stopafstand is 162,5 meter.
 
  • b) Gegevens: 
    • Δt = 10 - 3 = 7 sec.
    • Δv = 25 m/s
  • Gevraagd: a = ?
  • Formule: a = Δv / Δt
  • Invullen: a = Δv / Δt = 25 / 7 = 3,57142857 ≈ 3,57 m/s²
  • Antwoord: De vertraging is 3,57 m/s².
 
  • c) Wanneer er geen remkracht zou zijn, zou de auto door de wrijvingskrachten heel langzaam afremmen. Wanneer een voertuig met een grote snelheid beweegt, is het daardoor niet haalbaar om zonder extra tegenwerkende kracht binnen enkele seconden stil te staan. Voor een negatieve versnelling (dus een vertraging) geldt ook de formule F = m * a.
 
  • d) Gegevens: 
    • Massa auto = 750 kg
    • Remkracht = 2911 N
    • a = 3,57 m/s²
  • Gevraagd: Massa bestuurder
  • Formule: F = m * a
  • Invullen: 
    • Eerst berekenen we hoeveel remkracht er nodig is om enkel de auto te laten remmen:
    • F = m * a = 750 * 3,57 = 2677,5 N.
    • De totale remkracht bedraagt 2911 N. Dit betekent dat er 2911 - 2677,5 = 233,5 N aan kracht nodig is om de bestuurder ook met 3,57 m/s² te vertragen. Invullen geeft:
    • F = m * a, ombouwen geeft: m = F/a = 233,5/3,57 = 65,4061625 ≈ 65,41 kg.
  • Antwoord: De massa van de bestuurder is 65,41 kg.

Deze toets bestellen?

Voordeligst
Lidmaatschap ToetsMij
€ 12,99/mnd
  • Snel nog even wat toetsen oefenen? Kies dan onze meest flexibele optie.
  • Je kunt maandelijks opzeggen.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
3 maanden ToetsMij
€ 12,99
€ 10,99/mnd
  • Voordelig en flexibel. Ideaal als je maar een paar maanden toetsen hoeft te gebruiken.
  • Betaal per kwartaal en bespaar hiermee 2 euro per maand.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
1 jaar ToetsMij
€ 12,99
€ 7,50/mnd
  • Favoriete keuze van meer dan 70% van de gebruikers.
  • Betaal slechts 90 euro per jaar en bespaar hiermee 65 euro.
  • Geniet van een volledig jaar toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard

Dit zeggen leerlingen en ouders

10

Cijfers omhoog

Onze zoon had in februari zeker 12 minpunten. Hij is gestart met oefenen via Toets mij en heeft een geweldige eindsprint getrokken en afgelopen week bijna het onmogelijke waargemaakt. Er zijn nog maar 2 minpunten over en nog niet alle toetsen zijn terug. Het heeft onze zoon enorm geholpen, omdat er breed getoetst wordt en de vraagstelling, zoals van hem begrepen, overeenkomt met de toets. Als je de oefentoetsen goed kunt maken, beheers je de stof echt goed!

AP
9.0

Fijn dat leerlingen alvast een keer een toets kunnen oefenen die eruit ziet zoals op school.

Wij hebben sinds kort Toetsmij, omdat onze dochter het erg lastig heeft met Wiskunde. Op deze manier kan ze het hoofdstuk oefenen met een toets die qua vraagstelling overeenkomt met de toetsen op school. Nu kan ze dit dus eerst oefenen voordat ze de echte toets moet doen. Als docent Engels die werkt met Of Course en All Right kan ik bevestigen dat de toetsen grotendeels overeenkomen met de vraagwijze van de methode zelf. Dat is dus heel fijn voor leerlingen om te oefenen. We hadden heel even een dingetje met het nakijken, want de uitwerkingen werden niet goed weergegeven. Even een mailtje en binnen een dag reactie en ICT ging meteen aan de slag met het herstellen van de uitwerkingen. Super contact, goede dienstverlening! Aanrader!

Lelani van den Berg
10

Zéér tevreden!!

Lid geworden voor mijn zoon in leerjaar 1 van (toen 13) inmiddels 15. Hij zit nu in leerjaar 3 HAVO. Elk boek is makkelijk te vinden en alsmede mailt met een probleem omdat hij Duits krijgt uit een boek van leerjaar 2 word dit zelfs op zondag binnen een half uur opgelost en toegevoegd aan ons account! Zo’n toffe service zie je niet vaak meer! Dus wij zijn zéér tevreden. Sinds we het nu weer gebruiken (tijdje niet gebruikt) scoort hij weer voldoendes en zelf voor wiskunde een 8.8!

Linda Ockers
Bekijk alle reviews

Zoek in meer dan 10.000 toetsen

Echte toetsvragen, precies aansluitend op jouw lesmethode en leerjaar. Voor klas 1 t/m 6 van vmbo-t t/m gymnasium.

Ik zit in het
en doe
ik wil beter worden in