Antwoorden bij de vraagstukken van Hoofdstuk 4
Het uiteindelijke antwoord is in de uitwerkingen steeds geel gemarkeerd.
4-1. Oplossing:
4-2. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging:
De grootte van v2 is
4-3. Oplossing:
,4-4. Oplossing:
Aannames
Gegeven
V
4-5. Oplossing:
,4-6. Oplossing:
(vx)2 = 40 km/u = 11,11 m/s
Complete trein:
Drie wagons:
4-7. Oplossing:
Bepaal eerst de snelheid vA
Aannames
Gegeven
V
Stoot en hoeveelheid van beweging
0 + I = MvA I = MvA I = 2.61 N · s
4-8. Oplossing:
Vrijlichaamsschema: de stuwkracht T moet eerst groter worden dan het gewicht van de man en dat van de straaljager voor ze in
beweging komen. Uit het evenwicht in het vrijlichaamsschema van de straaljager en de man in fig. a volgt
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: alleen de stoot die wordt gegenereerd door de stuwkracht T na t = 1.567 s
draagt in dit geval bij aan de beweging. Uit fig. a volgt
,4-9. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de uiteindelijke snelheid van de dragster is v2 = 125 m/s.
Uit het vrijlichaamsschema van de dragster in fig. a blijkt dat
4-10. Oplossing:
Stoot- en hoeveelheid-van-bewegingsschema: de wrijvingskracht die op het krat werkt is
Ff = µkN = 0,2N.
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging:
Oplossen van vgl. [1] en [2] geeft
,4-11. Oplossing:
Bewegingsvergelijking: we moeten eerst de versnelling van het blok bepalen voor we de snelheid van het blok kunnen bepalen
net voordat het tegen de muur botst.
Kinematica: toepassing van de vergelijking v2 = v0 + 2ac (s - s0) levert
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: toepassen van vgl. 4-4 levert
4-12. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de beginsnelheid van de bestelauto is
Uit het vrijlichaamsschema van de bestelauto in fig. a volgt dat
4-13. Oplossing:
Vrijlichaamsschema: het vrijlichaamsschema van de bestelauto is weergegeven in fig. a. De wrijvingskracht is Ff = µkN, omdat
alle wielen van de bestelauto zijn geblokkeerd en ervoor zorgen dat de bestelauto slipt.
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de begin- en eindsnelheid van de auto zijn respectievelijk
en
Uit fig. a volgt
, 4-14. Oplossing:
Op t = t'' is
4-15. Oplossing:
Op de helling:
Op het vlakke stuk:
4-16. Oplossing:
Het uiteindelijke antwoord is in de uitwerkingen steeds geel gemarkeerd.
4-1. Oplossing:
4-2. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging:
De grootte van v2 is
4-3. Oplossing:
,4-4. Oplossing:
Aannames
Gegeven
V
4-5. Oplossing:
,4-6. Oplossing:
(vx)2 = 40 km/u = 11,11 m/s
Complete trein:
Drie wagons:
4-7. Oplossing:
Bepaal eerst de snelheid vA
Aannames
Gegeven
V
Stoot en hoeveelheid van beweging
0 + I = MvA I = MvA I = 2.61 N · s
4-8. Oplossing:
Vrijlichaamsschema: de stuwkracht T moet eerst groter worden dan het gewicht van de man en dat van de straaljager voor ze in
beweging komen. Uit het evenwicht in het vrijlichaamsschema van de straaljager en de man in fig. a volgt
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: alleen de stoot die wordt gegenereerd door de stuwkracht T na t = 1.567 s
draagt in dit geval bij aan de beweging. Uit fig. a volgt
,4-9. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de uiteindelijke snelheid van de dragster is v2 = 125 m/s.
Uit het vrijlichaamsschema van de dragster in fig. a blijkt dat
4-10. Oplossing:
Stoot- en hoeveelheid-van-bewegingsschema: de wrijvingskracht die op het krat werkt is
Ff = µkN = 0,2N.
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging:
Oplossen van vgl. [1] en [2] geeft
,4-11. Oplossing:
Bewegingsvergelijking: we moeten eerst de versnelling van het blok bepalen voor we de snelheid van het blok kunnen bepalen
net voordat het tegen de muur botst.
Kinematica: toepassing van de vergelijking v2 = v0 + 2ac (s - s0) levert
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: toepassen van vgl. 4-4 levert
4-12. Oplossing:
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de beginsnelheid van de bestelauto is
Uit het vrijlichaamsschema van de bestelauto in fig. a volgt dat
4-13. Oplossing:
Vrijlichaamsschema: het vrijlichaamsschema van de bestelauto is weergegeven in fig. a. De wrijvingskracht is Ff = µkN, omdat
alle wielen van de bestelauto zijn geblokkeerd en ervoor zorgen dat de bestelauto slipt.
Principe van stoot en hoeveelheid van beweging: de begin- en eindsnelheid van de auto zijn respectievelijk
en
Uit fig. a volgt
, 4-14. Oplossing:
Op t = t'' is
4-15. Oplossing:
Op de helling:
Op het vlakke stuk:
4-16. Oplossing:
