Oefentoets kracht 2HAVO/VWO
Het aantal punten komt overeen met het aantal denkstappen dat nodig is om op het antwoord te komen. Hieraan kan je zien hoe lang je antwoord ongeveer hoort te zijn.
Krachten tekenen
In de onderstaande afbeelding zien we een blok dat stil op een hellend vlak ligt.
1 (3p) Teken de krachten die werken op het blok. Noteer bij elke pijl ook de naam van de kracht. Het is niet nodig te krachten op schaal te tekenen.
In de onderstaande afbeelding zien we drie momenten afgebeeld van een bal die recht omhoog gegooid is. In de linker afbeelding beweegt de bal omhoog, in de middelste afbeelding staat de bal stil op zijn hoogste punt en in de rechter afbeelding gaat de bal weer naar beneden.
2 (3p) Teken in elk van de drie tekeningen de krachten die op de bal werken. Noteer bij elke pijl ook de naam van de kracht. Het is niet nodig de krachten op schaal te tekenen.
Springen op de maan
3 (3p) Een astronaut op de maan heeft inclusief zijn pak een massa van 105 kg. Toch kan de astronaut op de maan hoge sprongen maken. Dit komt omdat de valversnelling op de maan ongeveer 6x kleiner is dan op aarde. Vergelijk de zwaartekracht van deze astronaut op aarde en op de maan.
De veerkracht
4 (5p) In de onderstaande afbeelding is tweemaal dezelfde grote veer afgebeeld. In de rechter situatie is een zware loden bol op de veer gelegd. De veer heeft een veerconstante van 200 N/m. Bereken de veerkracht die op de bol werkt.
5 (4p) Een blok van 150 g hangt aan een grote veer met een veerconstante van 0,20 N/cm. Met het blok eraan heeft de veer een lengte van 15,0 cm. Bereken welke lengte de veer krijgt als het blok van de veer gehaald wordt.
Touwtrekken
6 (2p) Twee leerlingen zijn touwtje aan het trekken (zie de onderstaande afbeelding). De linker leerling trekt met een kracht van 60 N aan het touw. De resulterende kracht op het touw is 23 N en wijst naar links. Bereken de kracht die de rechter persoon op het touw uitoefent.
Twee sleepboten
7 (4p) In de onderstaande afbeelding zien we een bovenaanzicht van twee sleepboten die een grotere boot voorttrekken. Bepaal de grootte van de resulterende kracht die werkt op de grote boot.
Twee touwen
8 (3p) In de onderstaande afbeelding zijn twee touwen aan een ring verbonden. De spankrachten die deze touwen uitoefenen zijn op schaal weergegeven. De bovenste spankracht heeft een grootte van 3 kN. Bepaal de grootte van de resulterende kracht die werkt op de ring.
Antwoorden
1 ❶❶❶
2 ❶❶❶
3 Op aarde:
Fz = mg
❶ Fz = 105 x 9,81 = 1030,5 N Op de maan:
❶ gmaan = 9,81 / 6 = 1,64 m/s2 Fz = mg
❶ Fz = 105 x 1,64 = 171,7 N
4 ❶ Gebruik de schaal om de lengte van de veer te vinden met en zonder de bol erop.
❶ Veer zonder bol: 1,21 m Veer met bol: 0,79 m
❶ u = 1,21 – 0,79 = 0,42 m Fveer = Cu
❶ Fveer = 200 x 0,42 = 84 N 5 ❶ m = 150 g = 0,15 kg
Fz = mg
❶ Fz = 0,15 x 9,81 = 1,5 N Fz = Fveer
u = Fveer / C
❶ u = 1,5 / 0,20 = 7,4 cm
❶ De lengte van de veer zonder blokje is dus: 15,0 – 7,4 = 7,6 cm
6 ❶ Een resulterende kracht van 23 N naar links betekent dat de linker kracht 23 N groter is dan de rechter kracht.
❶ 60 – 23 = 37 N
7 ❶ Meet de linker vectorpijl op en bepaal hiermee de schaal.
Op mijn computerscherm vond ik:
4,4 cm = 2500 N 1 cm = 568 N
(Deze schaal kan verschillen als je naar een scherm kijkt waarbij de afbeelding een andere grootte heeft. Het eindantwoord op de vraag moet echter in alle gevallen hetzelfde zijn).
❶ Maak het parallellogram
❶ Teken de resulterende kracht
❶ Meet de resulterende kracht en bepaal hiermee de grootte.
Ik vond 7,2 cm. De kracht wordt dan 7,2 x 568 = 4090 N
8 ❶ 3 kN = 3000 N
❶ Meet de linker vectorpijl op en bepaal hiermee de schaal.
Op mijn computerscherm vond ik:
3,7 cm = 3000 N 1 cm = 811 N
(Deze schaal kan verschillen als je naar een scherm kijkt waarbij de afbeelding een andere grootte heeft. Het eindantwoord op de vraag moet echter in alle gevallen hetzelfde zijn).
❶ Maak het parallellogram
❶ Teken de resulterende kracht
❶ Meet de resulterende kracht en bepaal hiermee de grootte.
Ik vond 3,8 cm. De kracht wordt dan 3,8 x 811 = 3081 N
