Natuurkunde VWO 3 Hoofdstuk 6 “Arbeid” Versie A2
Het betreft een 40 min toets. Leerlingen met recht op verlenging hebben 50 min de tijd
Opgave: Hijsen (4-T2)
Alice hijst met een takel (een losse en een vaste katrol) een kist van 40 kg omhoog. De twee katrollen hebben elk een massa van 2,0 kg. De kist stijgt met een constante snelheid van 25 cm/s. Alice trekt gedurende 4,0 s.
1 Hoe groot is de arbeid die Alice verricht tijdens het hijsen?
Opgave: Wrijvingskracht (2-I)
Alex duwt tegen een kist van 40 kg (gewicht 392 N) met een kracht van 100 N. De kist legt in 10 s een afstand van 5,0 m af over de vloer. De snelheid van de kist is constant.
2 Leg uit hoe groot de wrijvingskracht is tijdens het duwen? Opgave: Takelwagen
Op een takelwagen zit een elektromotor waarmee een staaldraad wordt opgerold. Aan het eind van de staaldraad zit een haak waarmee men voorwerpen kan optakelen. De motor werkt op een accuspanning van 36 V en daarbij is de
stroomsterkte 12 A. De takelwagen tilt een automotor van 210 kg op. De automotor gaat 1,5 meter omhoog in 7,5 seconden.
3 Hoe groot is het nuttig vermogen bij het takelen? Verwaarloos de massa van de
haak en de kabel. (4-T2)
4 Hoe groot is het rendement? (Heb je bij vraag 3 geen antwoord neem dan voor
Pnut = 0,2 kW) (4-T1)
Opgave: Verbrandingsmotor (4-R)
In figuur 2 zie je de vier ‘takten’ (slagen) van een benzinemotor. 5 Zet ze in de juiste volgorde en benoem de slagen.
Opgave: Wrijving (3-T1) Hieronder staan drie situaties die te maken hebben met weerstandskrachten.
I Wielrenners fietsen vaak met hun hoofd vlak boven het stuur. II Wielrenners pompen de banden van hun fietsen heel goed op.
III De remblokjes van een fiets worden bij het remmen tegen de velgen van de wielen geduwd.
6 Geef voor elke situatie aan wat er verandert aan de wrijvingskracht (leg uit).
Opgave: Hijskraan
Een hijskraan hijst een betonnen plaat van 1800 kg met een snelheid van 0,30 m/s omhoog.
7 Bereken het nuttig vermogen van de elektromotor. (3-T2) De elektromotor van de hijskraan heeft een rendement van 60%.
8 Bereken het door de elektromotor opgenomen vermogen in kW. (Heb je bij
vraag 7 geen antwoord neem dan voor Pnut = 2,0 kW) (3-T1)
Opgave: Luchtweerstand
De luchtweerstandskracht op een rijdende auto kun je berekenen met de volgende formule: Fw = ½ ∙ Cw ∙ ρ ∙ A ∙ v2
9 Leg uit wat de betekenis is van de vier grootheden die aan de rechterkant van de
formule staan. (4-T1)
Een auto rijdt met een snelheid van 20 m/s. Stel: ρ = 1,3 kg/m3, C
w = 0,30 en A = 2,3 m2
10 Bereken de luchtweerstandskracht op de auto. (3-R)
11 Leg uit, zonder de formule opnieuw in te vullen hoeveel keer groter de
