Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 1 - Krachten oefentoetsen & antwoorden
4e ed
Deze toets behandelt de volgende onderwerpen: kracht, zwaartekracht, hefbomen, moment, katrol, takel, arbeid, arm, afstand.
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed
- a) Het symbool voor kracht is de hoofdletter F en de eenheid die daarbij hoort is Newton, met als symbool een N.
- b) Het symbool voor massa is de kleine letter m en de eenheid die daarbij hoort is kilogram, met als symbool kg.
- Een kracht kan een vorm veranderen van een voorwerp.
- Een kracht kan een beweging veranderen van een voorwerp. Toelichting: Een verandering van beweging kan zowel in snelheid zijn (sneller/langzamer) als een verandering van richting.
- Krachten meet je met een krachtmeter, ook wel veerunster genoemd. Er zit altijd een veer in.
- De lengte van de pijl (hoe langer, hoe groter de kracht), de richting van de pijl (de richting van de kracht) en het beginpunt (waar ‘begint’ de kracht). Daarnaast moet je zelf een fijne krachtenschaal bedenken om een kracht te tekenen. Als een kracht bijvoorbeeld 1000 N is, is het niet handig om een krachtenschaal 1 ≙ 10N te gebruiken, want dat past het niet op je blaadje.
- Mogelijke antwoorden zijn: zwaartekracht, veerkracht, spankracht, spierkracht, magnetische kracht, normaalkracht, spankracht, elektrische kracht, middelpuntzoekendekracht.
| Grootheid | Symbool | Eenheid | Symbool |
| Kracht | F | Newton | N |
| Veerconstante | C | Newton per centimeter | N/cm |
| Uitrekking | u | centimeter | cm |
| Gravitatieversnelling | g | meter per seconde kwadraat | m/s^2 |
| Gewicht | G | Newton | N |
| Massa | m | kilogram | kg |
| Arbeid | W | Newtonmeter | Nm |
- Iemand is gewichtsloos wanneer er geen ondersteuning is, dus bijvoorbeeld als je springt of valt.
- Fz = m x g waarbij de m staat voor massa en de g voor de gravitatie die in Nederland 9.81 is, maar waar je het getal 10 voor mag gebruiken. Let erop dat je de massa wel in kilogram invult en niet in gram bijvoorbeeld.
- C = F / u waarbij de C staat voor de veerconstante in N/cm, de F staat voor de kracht in Newton en de u staat voor uitrekking in centimeter.
- M = F x r waarbij de M staat voor het Moment in Newtonmeter, de F staat voor kracht in Newton en de r staat voor arm in meter.
- Gegeven: m = 0,500 g (let op, vul in kg in) en g = 9,81
- Gevraagd: Zwaartkracht Fz in Newton
- Formule: Fz = m x g
- Berekening: Fz = 0,5 x 9,81 = 4,91 N
- Let erop dat je de eenheid niet vergeet erbij te vermelden, in dit geval Newton
- Conclusie: De zwaartekracht is 4,91 N
- Gegeven: Fz = 3N en g = 10
- Gevraagd: massa (m) in gram
- Formule: Fz = m x g $\rightarrow$ m = Fz/g
- Berekening: m = 3/9,81 = 0,31 kg
- Let erop dat je de eenheid niet vergeet erbij te vermelden, in dit geval kilogram. Maar de vraag was om het in gram uit te rekenen, dus je moet het nog omrekenen. 0,31 kg = 310 gram. Dat is dan ook pas je uiteindelijke antwoord.
- Conclusie: De massa is 310 gram.
- De normaalkracht is de kracht die loodrecht op het oppervlakte staat en ervoor zorgt dat wanneer je bijvoorbeeld op een stoel zit, je er niet doorheen zakt. Of dat het huis wat is gebouwd op de grond, niet in de grond zakt. De normaalkracht is altijd even groot als de kracht die op het voorwerp werkt. Wanneer de normaalkracht kleiner is dan de zwaartekracht (dus je zit bijvoorbeeld op een dun stoeltje) dan zak je door het voorwerp (in dit geval het stoeltje).
- 150-125 = 25 N. Je moet er wel bij vermelden naar welke kracht de resultante kracht is gericht. In dit geval is dat 25N naar rechts. (dus jij wint😉) De resultante kracht (Fr) is eigenlijk de nettokracht, als je alle krachten bij elkaar optelt of van elkaar afhaalt. Tip: schets de situatie even.
- Dat mag niet wanneer er een hoek tussen de krachten zit. Alleen als de krachten parallel of precies tegenovergesteld gericht zijn (180 graden) dan mag je dat ‘gewoon’ doen. Als er een hoek tussen zit, moet je het doen door een parallellogram te maken. Ergens in je antwoord moet staan dat er geen hoek tussen de krachten mag zijn.
- 150/5 = 30 Dus de krachtenschaal is 1 cm ≙ 30 N. Je moet uitrekenen hoeveel Newton er voor 1 cm staat, dus je deelt het door elkaar.
- Trek aan de uiteinden van beide pijlen een lijn die evenwijdig is aan de andere pijl, zie hieronder. De rode pijl is evenwijdig aan pijl 1 en de gele pijl is evenwijdig aan pijl 2. Je ziet dat de rode en gele pijl elkaar snijden in een bepaald punt. In dat punt moet de resultante kracht ook eindigen.
- Als bovenstaande geluk is, trek je een vector van het begin van de twee vectoren, naar daar waar de rode en gele vector elkaar snijden. Zie hieronder.
- Als je dit lastig vindt om te doen, oefen hier dan veel mee. Via deze site vind je ook nog oefeningen, helemaal naar beneden scrollen: http://zanthuis.nl/nask/constructies.php en in dit filmpje wordt het nog eens rustig uitgelegd. https://www.youtube.com/watch?v=SkUwrB6mins
- het is duidelijk een hangstoel die niet door de grond zakt of het plafond naar beneden trekt. Dat betekent dat de resultante kracht 0N moet zijn. De kracht omhoog (spankracht) moet dus even groot zijn als de kracht omlaag (zwaartekracht). De twee krachten die erop werken zijn dus de zwaartekracht en de spankracht. De krachten zijn tegengesteld in richting en even groot.
- a) Zwaartekracht en spankracht.
- b) Maak een schets van de situatie.
- c) Bereken de zwaartekracht en teken deze in je schets.
- Gegeven: m = 100 g dus m = 0,200 kg en g = 9,81
- Gevraagd: Zwaartekracht, Fz in Newton
- Formule: Fz = m x g
- Berekening: Fz=0,200 x 9,81 = 1,96 N
- Conclusie: De zwaartekracht is 1,96 N.
- De zwaartekracht begint altijd in het zwaartepunt. In het geval van de bal dus in het midden. De zwaartekracht gaat altijd recht omlaag. Wanneer je deze in je schets zet, kun je het beste een krachtenschaal gebruiken van 0,5 N ≙ deze 1 cm. Dan wordt je vector ongeveer 4 cm totaal en kun je de volgende vraag beter tekenen en aflezen.
- d) Teken de krachten in het touw. Eerst teken je de normaalkracht omhoog die precies even groot is als de zwaartekracht. Daarna ontbindt je deze kracht in de kracht in de touwen. Dat doe je door evenwijdige lijnen te tekenen.
- Je ziet dat de evenwijdige lijnen die je hebt getekend, het touw raken. Het kan zijn dat je het touw niet lang genoeg hebt getekend (zoals ik), verleng het touw dan. Daar waar de evenwijdige lijnen het touw raken, tot daar teken je vervolgens de spankracht in het touw.
- Die twee paarse pijlen/vectoren zijn de krachten die je getekend moet hebben.
- e) Hoe groot zijn de krachten.
- Meet de lengte van je pijlen op. Als het goed is, zijn ze even groot. Vermenigvuldig de lengte van de vectoren met je krachtenschaal. Als het goed is, kom je ongeveer uit op 1,4 N
- Moeite met krachten ontbinden? Dat is niet gek hoor, dat vinden de meeste leerlingen lastig. Op dit filmpje wordt het nog eens uitgelegd: https://www.youtube.com/watch?v=s7zWqWfdp4U
Fz = m x g = 70 x 9,81 = 686,70 Newton
- a) 686,70 N
- b) 686,70 N
- c) 0 N
- d) 686,70 N
- Gegeven:
- massa = 200 gram dus kracht (F) = 0,2 N per knuffel
- Kracht links = 3 x 0,2 = 0,6 N
- Kracht rechts = 2 x 0,2 = 0,4 N
- Afstand links = 14 cm = 0,14 meter
- Gevraagd: afstand rechts
- Formule: Kracht x arm links = kracht x arm rechts
- Berekening:
- 0,6 x 0,14 = 0,4 x ….
- 0,084 = 0,4 x …
- arm rechts = 0,084 / 0,4 = 0,21 m
- Conclusie: Dus de afstand rechts is 21 cm.
- Gegeven:
- Je kunt deze formule ook gebruiken door gewoon de massa (in gram of kilogram) in te vullen de afstand in centimeters. Ook dan kom je op hetzelfde getal uit. Je doet dan alles op dezelfde manier als hierboven beschreven staat.
- a) Het draaipunt bevindt zich op de plek op de balk waar het touw vast zit. Dus op 1,20 van links.
- b) Het zwaartepunt van een homogene balk zit altijd in het midden, dus op 2,00 meter van beide zijkanten.
- c)
- Gegeven:
- massa = 70 kilogram dus kracht (F) = 700 N
- Afstand links = 1,20 meter
- Afstand rechts = 0,80 meter (let op, het gaat om de afstand van het draaipunt tot het zwaartepunt.)
- Gevraagd: kracht rechts
- Formule: Kracht x arm links = kracht x arm rechts - F x s = F x s
- Berekening:
- 700 x 1,20 = …. x 0,80
- 840 = …. x 0,80
- Zwaartekracht = 840 / 0.80 = 1.050 N
- Conclusie: De zwaartekracht is 1.050 N
- Gegeven:
- d) Wanneer alleen de zwaartekracht en de kracht van de massa op deze plank zou werken, zou het geheel naar beneden vallen. Omdat alles in evenwicht is, geldt dat niet alleen voor het moment links en rechts, maar ook voor de krachten naar boven en naar beneden. Totaal is er een kracht van 1.050 N en 700 N naar beneden gericht, dus er moet een kracht omhoog gericht zijn die even groot is. Deze kracht moet dus 1.750 N zij om het geheel in evenwicht te houden. Omdat er bij het moment niets mag veranderen, moet deze kracht loodrecht op het draaipunt staan.
- a) Allereerst bereken je de kracht van de auto, de zwaartekracht. Deze is 1200 x 10 = 12.000 N. Omdat je 8 katrollen gebruikt, is de kracht die je nodig hebt om de auto op te tillen 8x kleiner. Dus 12.000 / 8 = 1.500 N.
- b) De kracht wordt 8x kleiner, maar de afstand wordt dan 8x groter. Dat betekent dat wanneer je de auto 2 meter omhoog wil tillen, je 2x8 = 16 meter touw moet inhalen.
- c) De zwaartekracht van de auto blijft 12.000 N. Wanneer je maar 150 N aan kracht wil of kunt gebruiken heb je 12.000 / 15 = 80 katrollen nodig. Je kracht wordt 80x minder, maar dat betekent ook dat het touw wat je moet inhalen 80x meer is, dus 80 x 2 = 160 meter touw heb je dan minimaal nodig.
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.
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.
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.
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
Waarom ToetsMij?
- Betere schoolresultaten
- Geen stress meer omdat je weet wat je moet doen om je toetsen te halen
- Direct toegang tot antwoorden en uitwerkingen zodat je weet wanneer je klaar bent voor je toets
Heb je nog vragen?
Neem eenvoudig contact met ons op, of kijk bij onze veelgestelde vragen.
Dit zeggen leerlingen en ouders
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
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
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
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.
