Nova Natuurkunde MAX 2020 deel A - Hoofdstuk 2 - Krachten oefentoetsen & antwoorden

a) Bij elastische vervorming. Toelichting: Je hebt plastische en elastische vervorming. Bij elastische vervorming is een vervorming niet blijvend nadat er op een materiaal kracht uitgeoefend is. Bij plastische vervorming is dit wel blijvend.  b) Een krachtenschaal gebruik je om met in tekeningen de grootte en richting van een kracht aan te geven. Door de lengte van een pijl in een getekende situatie met krachten te meten, kan je achter de krachtenschaal in een situatie komen. Dit geeft dan aan hoeveel Newton één centimeter is. c)  De luchtdichtheid De snelheid Het frontaal oppervlak De luchtwrijvingscoëfficiënt d) De veerconstante geeft aan hoeveel kracht er op een veer uitgeoefend moet worden om deze één centimeter uit te rekken. Er geldt hoe groter de veerconstante van een veer is, hoe stugger de veer. e) De Eerste Wet van Newton stelt dat wanneer de resultante kracht van een object 0 N bedraagt het voorwerp stilstaat of het met een constante snelheid langs een rechte lijn beweegt. f) Een middelpuntzoekende kracht. g) De zwaartekracht staat schuin ten opzichte van de bewegingsrichting van de komeet.   Voorbeeld van een goede tekening:  Er werken twee krachten op het flesje: de zwaartekracht (omlaag gericht) en de normaalkracht die de tafel op het flesje uitoefent (omhoog gericht). Zwaartekracht (groene pijl):  De zwaartekracht die op het flesje werkt is  Fz = m * g = 0,26 kg * 9,8 = 2,55 N  . Het gewicht van het flesje is dus 2,55 N en dit wordt uitgeoefend op het tafelvlak. Deze zwaartekracht werkt vanuit het zwaartepunt (oranje stip) van de bidon.  De bidon van 500 ml is voor de helft gevuld met water, dit is dus 250 ml. Dat betekent dat de bidon zelf een massa heeft van  260 - 250 = 10 gram. Het zwaartepunt van de half gevulde bidon zal in het midden van het water te vinden zijn (de massa van het water is namelijk aanzienlijk groter in verhouding tot enkel de bidon van 10 gram). De tekenschaal is  1 cm = 1 N , dit betekent dat je vanuit het zwaartepunt een pijl van  2,55N / 1cm/N = 2,55  centimeter recht omlaag tekent. Normaalkracht (gele pijl):  De normaalkracht is de kracht die de tafel uitoefent op de bidon. Als deze kracht er niet zou zijn, zou de bidon door de tafel heen gaan. De twee krachten in deze situatie heffen elkaar op, het geheel is dus in balans. Dit betekent dat de normaalkracht precies even groot is als de zwaartekracht die op de bidon werkt.  De normaalkracht teken je vanaf het contactpunt tussen de tafel en de bidon dus ook met een lengte van 2,55 centimeter recht omhoog.   De spierkracht die de man uitoefent op de speelt een rol. Verder speelt de spankracht in de boog een rol. Wanneer de man de gespannen boog loslaat, zal door de spankracht de pijl worden weggeschoten.   a) De grootte van de luchtweerstand verdubbelt dan ook. b) De grootte van de luchtweerstand daalt dan kwadratisch, c) Dan wordt de luchtweerstand ook langzaamaan groter. a) Dat is het geval wanneer de snelheidsverandering positief het grootst is. Dit is ongeveer op t = 1s. b) Dit is het geval wanneer de lijn van het diagram horizontaal loopt. Dit is ongeveer tussen t = 7s en t = 8s. Er geldt een krachtenschaal van 1 cm = 100 N. Eerst de grootte van de krachten berekenen: De pijl omhoog gericht is 5 cm. De kracht omhoog is dus 5 * 100 = 500 N groot. De pijl naar rechts gericht is 3,5 cm. De kracht naar rechts is dus 3,5 * 100 = 350 N groot. Met de stelling van pythagoras kan de resultante kracht berekend worden. Dit kan omdat de hoek tussen de twee krachten 90° is. Berekenen geeft: Gegevens:  Fomhoog = 500N Frechts = 350 N   Gevraagd: Resultante kracht Fres   Formule: Fres² = Fomhoog² + Frechts²                                                                          Vervolgens voor de resultante kracht de wortel trekken van bovenstaande optelsom.    Invullen: Fres² = Fomhoog² + Frechts² = 500² + 350² = 372500 √372500 = 610,33 N De resultante kracht die op de paal werkt is dus 610,33 N.   Deze vraag bestaat uit twee delen: eerst de kracht die de onbekende stof op de veer uitoefent berekenen en vervolgens met dat gegeven de massa van de onbekende stof berekenen. De kracht die op de veer wordt uitgeoefend kan berekend worden met  F = C * u  . Dit invullen geeft:  F = 3 N/cm * 14,5 cm = 43,5 N  . Dit is de kracht die op de veer wordt uitgeoefend wanneer de onbekende stof aan de veer hangt. Dit is ook de zwaartekracht die werkt op de onbekende stof. Daarmee valt verder te rekenen. Vervolgens kan met de formule  Fz = m * g  berekend worden wat de massa van de onbekende stof is.  Invullen geeft:  Fz = m * g → m = Fz/g = 43,5N /1,62N/kg = 26,852 kg