antwoorden

Natuurkunde klas 5 kwintaal 2
Opgave 1
1
2
3
Oefenopgaven WB H5 (+ weer)
Schaatsstrips
4
Opgave 2
5
6
7
Fietser
Bij 0 m/s is de wrijving 4,0 N. De rolwrijving is dus 4,0 N.
Bij 5 m/s is de totale wrijving 8,0 N. De luchtwrijving is dus 8,0 – 4,0 = 4,0 N.
k = 8,0 / 5,02 = 0,32 kg/m
16 km/h = 4,44 m/s. De wrijving is dan: 4,0 + 0,32 . 4,442 = 10,3 N
W = F . s = 10,3 . 10000 = 1,0.105 W
Voor de formule zie hierboven. De afstand en de arbeid zijn gelijk. De gemiddelde kracht is
dus ook gelijk. Kennelijk varieerde bij de ene fietser de kracht sterker dan bij de ander.
Als je kracht vier maal de gemiddelde kracht is dan is de snelheid slechts verdubbeld
(Flucht = k v2). Dus na een kwart race heb je net zoveel energie verbruikt als Mister gemiddeld
tijdens zijn hele race. Je bent echter pas halverwege de race.
Opgave 3
8
9
10
11
12
De Holland Acht
2
P = W/t = F.s/t = Fv = 6,8.10 . (2000/(5 x 60 + 42,74)) = 3968 W.
Dit geldt voor de totale 8 roeiers. Per roeier is dit dus: P = 3968 /8 = 496 = 5,0.102 W
F1 is naar links boven gericht. De reactiekracht F2 is naar rechts onder
gericht. De twee krachten hebben dezelfde werklijn en zijn even groot
maar tegengesteld gericht.
De kracht op de pen is gelijk aan de som van de krachten op de
handgreep en het blad. De kracht op het blad is met de
momentenstelling te berekenen:
Fblad x armblad = Fhandgreep x armhandgreep 
Fblad = (1,1 / 2,5) 660 = 290,4 N
Fpen = 290,4 + 660 = 950,4 = 9,5.102 N
De effectieve kracht vindt nu 'gepiekt' plaats; één keer in de 1,6 s. Door het
oppervlak van de piek nu gelijkmatig te verdelen over deze 1,6 seconden, kan
de gemiddelde effectieve kracht bepaald worden. Deze komt ergens in de buurt van de 85 N te liggen
(horizontale lijn).
Bij constante snelheid is de wrijvingskracht gelijk aan de voortstuwende kracht. In het begin van de
opgave staat dat de wrijvingskracht 680 N is. De voortstuwende kracht voor de 8 roeiers samen is dus
ook 680 N. Dat is 85 N per roeier hetgeen gelijk is aan de genoemde gemiddelde effectieve kracht.
Opgave 4
13
14
15
16
Een planeet
Bij scheef invallen verlicht een bundel zonlicht met een
bepaalde diameter een groter gebied. De intensiteit: het
vermogen per vierkante meter is dus lager.
Oppervlak onder de grafiek is vermoegen per m2.
Vermenigvuldig dit met het aantal seconde dat dit vermogen
schijnt en je krijgt de energie per m2.
Snel geschat door te kijken naar een driehoek met een
vergelijkbaar oppervlak kom ik op:
E = P. t = 0,5 . 700 . (6,9 – 2,15).104
E = 1,66.107 J/m2
Op t = 5,9 uur
Op dat moment komt er net zoveel
energie in als er uitgestraald wordt.
Wet Stefan-Boltzman
Ptotaal = σ.T4 met σ = 5,67.10-8
Bij 95 W geeft dit T = 202 K
Bij 335 W geeft dit T = 277 K
Zie de schets hieronder.

Download Report