Fysica: inleiding mechanicaProf. J. Danckaert PROEFEXAME VA 4 OVEMBER 2013
• Dit proefexamen bevat open en meerkeuzevragen verdeeld over acht vragenreeksen.
• Bij meerkeuzevragen wordt giscorrectie toegepast: voor elk fout antwoord verlies je 0,25 punten. Dit is niet het geval wanneert je “geen antwoord” selecteert. Je finale antwoorden op de meerkeuzevragen breng je in zwarte of blauwebalpen (geen potlood of vulpen) over op het daarvoor bestemdeantwoordformulier. Daarna is veranderen niet meer mogelijk. Vraag een nieuw formulier indien je je vergist.Duid op het antwoordformulier ook het juiste versienummer aan:
VERSIE 1
• Wees bij open vragen volledig in het weergeven van je werkwijze: een numeriek antwoord alleen is niet voldoende! Zorg ervoor dat je elke open vraag oplost op een apart blad.
• Dit examen bevat bladzijden genummerd van 1 t.e.m.8. Ga na of je die allemaal hebt; zo dit niet het geval is, vraag dan een nieuwe kopij. Vul je naam,voornaam en studierichting in op elk bladmet antwoorden.Kladbladen en deze opgavenbundelworden niet bekeken bij het verbeteren uitgezonderd voor de extra vraag bij vraag 3 en vraag 12 • Een eenvoudig rekentoestel(zonder grafische functies en/of
formule-geheugens) mag gebruikt worden. Boeken, cursussen of persoonlijke nota’s mogen uiteraard niet gebruikt worden, noch welke andere informatie ook. Elke (poging tot) fraude wordtgesanctioneerd!
• Begin best aan die vragen die je dadelijk denkt te kunnen oplossen. Lees aandachtig de hele vraag vooraleer aan de oplossing te beginnen.Er bevindt zich een lijst met constanten achteraan deze bundel.
• Eventuele vragen stel je persoonlijk aan de assistent. • Je krijgt voor deze schriftelijkeoverhoring2 uurde tijd. Veel succes!
Een lift stijgt naar de tiende verdieping van een gebouw. De massa van de lift is 1000 kg en de snelheid-tijd grafiek is hieronder weergegeven.
Vraag 1Hoeveel afstand legt de lift af gedurende de eerste 3 seconden ? . (A) 0,75 m (B) 1,33 m (C) 4,0 m (D) 6,0 m (E) 12,0 m (F) Geen antwoord
Beschouw een rechtlijnige beweging beschreven met volgende grafiek van de snelheid i.f.v. de tijd.
Vraag 2. Wanneer is de versnelling het meest negatief ? . (A) Van R tot T
(B) Van T tot V (C) op V
(D) op X (E) Van X tot Z (F) Geen antwoord vx(m/s)
t (s)
t vx
Een auto rijdt aan een constante snelheid van 30,0 m/s en overschrijdt de plaatselijke snelheidbeperking. De auto passeert een politiewagen die - na 1,00 s reactietijd- de achtervolging inzet. Wanneer de politiewagen 300 m heeft afgelegd, haalt hij de auto in.
Vraag 3. Wat is de grootte van de constante versnelling van de politiewagen ? .
(A) 6,00 m/s² (B) 3,00 m/s² (C) 7,41 m/s² (D) 1,45 m/s² (E) 3,70 m/s² (F) Geen antwoord.
Extra vraag: stel OP DIT BLAD in één v(t)-grafiek de bewegingen van zowel de auto als de politiewagen voor.
Beschouw de volgende positie-tijd grafiek gedurende 5 s.
Vraag 4. Welke van de volgende snelheid-tijd grafieken geeft deze beweging het beste weer?
(A) grafiek (A) (B) grafiek (B) (C) grafiek (C) (D) grafiek (D) t (s) vx(m/s) vx(m/s) vx(m/s) vx(m/s) vx(m/s) t (s) t (s) t (s) t (s) t (s) x(t)
Hieronder worden snelheidsvectoren en versnellingsvectoren getoond voor een persoon in verschillende bewegingsvormen.
Vraag 5. In welk van de figuren vertraagt de persoon en draait hij naar links? .
(A) (B) (C) (D) (E) (F) Geen antwoord
Twee balletjes worden vanaf de grond weggeworpen met een zelfde beginsnelheid maar een andere inclinatiehoek (zie figuur). Verwaarloos de luchtweerstand.
Vraag 6. Welke bal komt het eerste terug op de grond? . (A) Bal 1 komt het eerste terug op de grond.
(B) Bal 2 komt het eerste terug op de grond. (C) Ze komen gelijktijdig terug op de grond
(D) Er zijn niet genoeg gegevens om te bepalen welke bal het eerste terug op de grond komt.
(E) Geen antwoord
Een helikopter stijgt vertikaal met een constante snelheid van 15 m/s . Een journalist in de helikopter laat per ongeluk zijn pen uit de helikopter vallen.
Vraag 8. Indien het 16,0 s duurt vooraleer de pen de grond bereikt, hoe hoog boven de grond vloog de helikopter toen de pen viel? Je mag de luchtweerstand verwaarlozen. (A) 8,1.10² m (B) 10.10² m (C) 12,6.10² m (D) 13.10² m (E) 15.10² m (F) Geen antwoord
In de praktijk wordt een versnelling nog al eens uitgedrukt in functie van de gravitationele versnelling g (9,81m/s2). Bijvoorbeeld: “De versnelling die een auto ondervindt als hij aan 100km/u door een bocht gaat met straal 50m is 1,58g (1,58 x 9,81 m/s2 dus).”
Geef nu de versnelling voor de volgende bewegingen in functie van g.
Vraag 9.Een vliegtuig raast met een snelheid van 1500 km/u door een bocht met straal 5 km.
A B C D E F
2,1 102 g 4,6 101g 3,5 103g 2,1 102g 3,5g Geen antwoord
Vraag 10. Een molecule in een centrifuge (30000 toeren per minuut en straal 0,15m)
A B C D E F
1,5 105g 3,4 103 g 7,2 100 g 3,2 102 g 2,1 103 g Geen antwoord
Vraag 11. De hogesnelheidstrein reist aan een snelheid van 300 km/u. Voor het comfort van de reiziger wil men de versnelling bij het door een bocht gaan lager dan 0,05g houden. Geef de voorwaarde die dit verzekert.
A B C D E F
r > 14,2 km r = 14,2 km r < 14,2 km r > 70 m r < 70 m Geen antwoord
Vraag 12. Geef de formule om de periode van een cirkelvormige beweging te berekenen i.f.v. de straal r van de baan en de centripetale versnelling a:
A B C D E F T = 4π 2r a T =2
π
r a T =2π
r 1 a T =4π
r a T =2π r2 a Geen antwoordVraag 13. Te beantwoorden op dit blad:
In een tenniswedstrijd speelt Serena Williams een lobbal. 4 s nadat de bal Serena’s racket verlaten heeft, wordt de snelheid van de tennisbal gemeten, deze is 12 m/s. 1 s later (dus 5s na verlaten van de racket= t0 = 0s) bereikt de tennisbal het hoogste punt
van zijn baan.
a) Bereken de beginsnelheid van de tennisbal wanneer hij de tennisracket verlaat.
