Nova NaSk1 4e ed - Hoofdstuk 1 - Krachten oefentoetsen & antwoorden

Grootheid Symbool Eenheid Symbool Kracht F Newton N Massa m Kilogram kg Lengte (arm) l centimeter cm Druk p Newton/meter of Pascal N/m of Pa Oppervlakte A vierkante meter m^2   Spierkracht Zwaartekracht Veerkracht Spankracht Normaalkracht Magnetische kracht Normaalkracht   Een kracht kan een voorwerp van richting laten veranderen. Een kracht kan de beweging van een voorwerp veranderen. Een kracht kan een vorm van een voorwerp veranderen.   a) Veerkracht en spierkracht b) Zwaartekracht c) Veerkracht en zwaartekracht   Het aangrijpingspunt. Waar start de vector? De richting. In welke richting werkt de kracht? De lengte. Hoe groot is de kracht.   F = m x g F = Kracht in Newton m = massa in kilogram g = 10   De uitrekking wordt dan ook 3x zo groot.   De formule van de hefboomwet is werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm en in symbolen: F1 x l1 = F2 x l2    De formule om de druk uit te rekenen is de kracht / oppervlakte. In symbolen: p = F/A a) Zwaartekracht b) Zwaartekracht c)  Gegeven: massa = 80 kilogram Gevraagd: Zwaartekracht in Newton Formule: F = m x g Invullen: F = 80 x 10 Uitrekenen: F = 800 N d) Nee, de zwaartekracht blijft gelijk   a) Omdat de auto met een constante snelheid rijdt, is de voortstuwende kracht gelijk aan de wrijvingskracht, dus ook 300N. b) De nettokracht is de voortstuwende kracht - de wrijvingskracht. Omdat de auto met een constante snelheid gaat is de nettokracht 0 N. c) De voortstuwende kracht valt weg, dus je hebt alleen de wrijvingskracht nog over. Dat is tevens de nettokracht. Deze is dus 300 N. d) Er werken nu 2 krachten in dezelfde richting. Daarom mag je ze bij elkaar optellen. De nettokracht is in dit geval 300 + 250 = 550 N   a) Beide krachten werken dezelfde richting op, dus je mag ze gewoon bij elkaar optellen. 50 + 80 = 130 N b) De duwkracht blijft gelijk (130 N) maar er werkt een kracht tegen. De wrijvingskracht moet je van de duwkracht afhalen. 130 - 40 = 90 N c) Omdat je met een constante snelheid gaat,is de nettokracht 0 N   a) Doordat het snij-oppervlakte klein is, kun je een grote druk uitoefenen met een relatief kleine kracht op de boterham. b) Door het gewicht van de tank, is het nodig om de wielen een groter oppervlakte te geven, zodat de druk op de weg lager wordt. c) Doordat het prik-oppervlakte klein is, kun je een grote druk uitoefenen met een relatief kleine kracht om zo toch door het stof te komen. d) Door te gaan liggen, maak je de oppervlakte groter, waardoor de druk kleiner wordt en je gewicht dus meer wordt verdeeld.  Gegeven: massa = 3310 gram = 3,310 kg Gevraagd: zwaartekracht in Newton Formule: F = m x g Invullen: F = 3,310 x 10 Uitrekenen: F = 33,10 N   a)  Gegeven: massa = 1.100 k Gevraagd: Zwaartekracht in Newton Formule: F = m x g Invullen: F = 1.100 x 10 Uitrekenen: F = 11.000 N b) Omdat de auto niet door de grond zakt of spontaan opstijgt, moet de normaalkracht gelijk zijn aan de zwaartekracht. Dat betekent dat de normaalkracht ook 11.000 N is. c) 11 cm komt overeen met 11.000 Newton. Dus 1 cm komt overeen met 1.000 N en dat is tevens de krachtenschaal d) Het gaat om de zwaartekracht dus de vector begint bij het massamiddelpunt, ongeveer in het midden van de auto. Omdat het gaat om de zwaartekracht moet deze recht naar beneden getekend worden.   Aantal gewichtjes Kracht op de veer (N) Uitrekking (cm) 0001 0,5 3 2 1,0 6 3 1,5 9 5 2,5 15 10 5,0 30 Let op dat je bij het tekenen van de grafiek gebruik maakt van je geodriehoek. Zowel voor de assen als voor de lijn die je tekent. Bij beide assen vermeld je zowel de grootheid als de eenheid! a) Gebruik een verhoudingstabel om het om te rekenen. 20 N = 1 cm 60 N = 3 cm b)  20 N = 1 cm 1 N = 1/20 = 0,05 cm = 0,5 mm 35 N = 0,5 x 35 = 17,5 mm  c) 20 N = 1 cm 1 N = 1/20 = 0,05 cm = 0,5 mm 5 N = 0,5 x 5 = 2,5 mm   a) 10.000 Pascal = 1 N/cm2 b) 666 N/m2 = 666 Pascal c) 65.000 N/m2   = 6,5 N/cm2 d) 50 N/cm2  = 500.000 Pascal   Bol A heeft een gewicht van 80 Newton. Bol A hangt op een afstand van 1 ten opzichte van het draaipunt. Bol B hangt op een afstand van 2 ten opzichte van het draaipunt. Dat betekent dat de kracht van bol B dus de helft moet zijn Bol B = 40 Newton Bol C heeft een gewicht van 45 N. Bol C hangt op een afstand van 3 cm ten opzichte van het draaipunt. Bol D hangt op een afstand van 1 cm ten opzichte van het draaipunt. Dat betekent dat de kracht van bol D dus 3x zo groot moet zijn. Bol D = 135 N   Kijken we nu naar het groter geheel, dan hangt links een gewicht van 120 N op een afstand van 5 cm en rechts hangt een gewicht van 180 Newton op een afstand van 3 cm.  Moment links = 120 x 5= 600 Ncm Moment rechts = 180 x 3 = 540 Ncm Dat betekent dat het moment links groter is, en dus zal het mobile linksom draaien.    Om het geheel in evenwicht te brengen moet het moment rechts groter worden, of het moment links kleiner worden. Dat kan op onderstaande manieren: Moment rechts groter: Een grotere kracht eraan hangen of de arm (afstand) langer maken. Moment links kleiner: Een kleinere kracht eraan hangen of de arm (afstand) korter maken.    a)  Gegeven: massa (m) = 70 kg dus zwaartekracht (Fz) = 700 N Oppervlakte (A) = 80 cm2 Formule: p = F/ A Invullen: p = 700 / 80 = 8,75 N/cm2 b)  Gegeven: massa (m) = 600 kg dus zwaartekracht (Fz) = 6000 N Oppervlakte (A) = 4 x 10 cm2= 40 cm2 Formule: p = F/ A Invullen: p = 6000 / 40 = 150  N/cm2