Kracht en beweging - kracht, massa en versnelling

17 belangrijke vragen over Kracht en beweging - kracht, massa en versnelling

Reactietijd reactieafstand remweg

  • Tijd totdat je in de rem knijpt, tijden de reactie tijd leg je afstand af>reactieafstand.
  • remmen>remweg, reactieafstand + remweg= stopafstand

AWelk verband bestaat er tussen de resultante, de massa en de versnelling?

Het verband wordt gegeven door de formule F = m ∙ a.

BHoe luidt de definitie van de newton (N), de eenheid van kracht?

Volgens de definitie is 1 N gelijk aan de (resulterende) kracht die een massa van 1 kg een versnelling geeft van 1 m/s2.
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

CWaardoor kan een motor meestal veel sneller optrekken dan een personenauto?

De massa van een motor is veel kleiner dan de massa van een personenauto. Hierdoor zal (volgens de formule F = m ∙ a) bij gelijke motorkracht de versnelling van de motor veel groter zijn dan de versnelling van de auto.

Een volgeladen vrachtwagen heeft een veel grotere traagheid dan een lege vrachtwagen.
bHoe merkt een vrachtwagenchauffeur van een volgeladen vrachtwagen dat bij het nemen van bochten?

Het is veel moeilijker om met de volgeladen vrachtwagen een bocht te nemen. De chauffeur zal bij een volle lading de bocht dan ook met een veel kleinere snelheid nemen.

Een volgeladen vrachtwagen heeft een veel grotere traagheid dan een lege vrachtwagen.

c Hoe merkt een vrachtwagenchauffeur van een volgeladen vrachtwagen dat bij het afremmen?

Bij het afremmen zal de vrachtwagen een veel grotere afstand nodig hebben om tot stilstand te komen.

Formule 1-auto’s kunnen bochten nemen met een extreem hoge snelheid. De coureurs trainen hiervoor speciaal hun nekspieren.

a
Leg uit waarom dat nodig is. Gebruik het woord ‘traagheid’ in je antwoord

Bij het nemen van een bocht heeft het hoofd, vanwege zijn traagheid, de neiging om ‘rechtdoor te gaan’. De nekspieren moeten dan een grote kracht uitoefenen om het hoofd de benodigde richtingsverandering te geven.

Een elektrische scooter trekt in 2,5 s op van 0 naar 36 km/h. De scooter heeft inclusief berijder een massa van 160 kg. Je mag aannemen dat de beweging eenparig versneld is.
bBereken hoe groot de resultante is die de scooter laat versnellen.

m = 160 kg
a = 4,0 m/s2
F = m ∙ a = 160 × 4,0 = 640 N = 0,64 kN

De Airbus A380-800 is het grootste passagiersvliegtuig ter wereld. De motoren leveren bij de start een stuwkracht van 1,2∙106 N. De massa (inclusief brandstof en lading) is 5,6∙105 kg.
bToon aan dat de snelheid van de Airbus na 3 s gelijk is aan 6,3 m/s (23 km/h).

∆t = 3,0 s
a = 2,14 m/s2
∆v = a ∙ ∆t = 2,14 × 3,0 = 6,4 m/s

De Airbus A380-800 is het grootste passagiersvliegtuig ter wereld. De motoren leveren bij de start een stuwkracht van 1,2∙106 N. De massa (inclusief brandstof en lading) is 5,6∙105 kg.
d Bepaal de afstand die de Airbus aflegt in de eerste drie seconden

De afgelegde afstand is gelijk aan de oppervlakte onder het (v,t)-diagram (figuur 7):
s = oppervlakte driehoek ABC = ½ × 6,4 × 3,0 = 9,6 m

Tijdens een wedstrijd over 100 m legt Bolt in de eerste 4,0 s een afstand van 30 m af. Vanaf de vierde seconde versnelt hij niet meer, en legt hij de rest van de race af met een constante snelheid van 12,2 m/s.

c
Bereken de eindtijd van Bolt in deze race.

Het eerste deel van de race duurt 4,0 s. In deze tijd legt Bolt een afstand af van 30 m, dus in het tweede deel moet hij nog 100 − 30 = 70 m afleggen, met een (constante) snelheid van 12,2 m/s. De benodigde tijd voor het tweede deel van de race bereken je met de formule s = v ∙ t, omdat de snelheid constant is. Invullen geeft 70 = 12,2 × t, dus t = 5,7 s. De eindtijd van Bolt is dus gelijk aan 4,0 + 5,7 = 9,7 s

In figuur 10 zie je een testrapport van de auto Kia ProCeed. De aanduiding ‘gewicht’ is natuurkundig niet juist.

a
Om welke natuurkundige grootheid gaat het hier dan wel?

Het gaat hier om de natuurkundige grootheid massa.

De voortstuwende kracht op de auto is (veel) groter dan de kracht die je bij opdracht b hebt berekend.

c
Geef hiervoor een verklaring.

Tijdens het optrekken werken op de auto ook weerstandskrachten (rolweerstand en luchtweerstand). De voorwaartse kracht is (veel) groter dan 3,9 kN.

In figuur 10 staat ook vermeld hoe groot de massa van een ‘aanhanger’ en een ‘aanhanger geremd’ maximaal mag zijn.

d
Leg uit wat wordt bedoeld met een ‘aanhanger geremd’.

Met ‘aanhanger geremd’ wordt een aanhanger bedoeld die met een eigen remsysteem is uitgerust.

eVerklaar waarom de massa van een ‘aanhanger geremd’ veel groter mag zijn dan de massa van een ‘aanhanger’.

Omdat de aanhanger met eigen remsysteem ook een extra eigen remkracht uitoefent, mag de massa van deze aanhanger groter zijn om toch dezelfde wettelijke remvertraging te bereiken. Dit kun je ook zien aan de formule F = m ∙ a: bij een grote remkracht F, maar gelijke vertraging a hoort een grotere massa m.

b Bereken de zwaartekracht op een astronaut met een massa van 100 kg op de planeet Mars.

Fz = m · g = 100 × 3,73 = 373 N

Stel dat deze astronaut op de planeet Mars op een weegschaal (meegebracht vanaf de aarde) zou gaan staan.


c
Bereken wat de aanwijzing van de weegschaal in kg dan zou zijn.



De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo