Fysica Hoofdstuk: Beweging en Krachten

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Hoe bepaal je de x, y en z componenten van een vector?

Je berekent de componenten van een vector door de coördinaten van de vector in de richtingen x, y en z te splitsen.

Hoe vind je de grootte van de resulterende vector R?

De grootte van de vector R wordt gevonden door de wortel van de som van de kwadraten van de componenten: $|R| = \sqrt{Rx^2 + Ry^2 + Rz^2}$.

Wat is de formule voor het scalair product van twee vectoren A en B?

De formule is $A \cdot B = Ax * Bx + Ay * By + Az * Bz$.

Hoe bepaal je de hoek tussen twee vectoren A en B?

De hoek tussen twee vectoren kan worden berekend met de formule $\cos(\theta) = \frac{A \cdot B}{|A| |B|}$. Signup and view all the answers

Wat is de betekenis van een eenheidsvector?

Een eenheidsvector heeft een grootte van 1 en geeft alleen de richting van een vector aan. Signup and view all the answers

Hoe teken je de somvector van twee vectoren A en B?

Je plaatst de oorspronkelijke vector A en dan de vector B met de staart op de punt van A, de resulterende vector C is de lijn van de oorsprong naar de punt van B. Signup and view all the answers

Hoe bereken je de hoek tussen vector C en A - B?

Bereken eerst het scalair product van C en A - B, en gebruik vervolgens de formule voor de hoek: $\cos(\theta) = \frac{C \cdot (A - B)}{|C| |(A - B)|}$. Signup and view all the answers

Wat betekent het als de snelheidsmeter van een auto 60 km/h aangeeft?

Het betekent dat de auto zich met een constante snelheid van 60 kilometer per uur voortbeweegt. Signup and view all the answers

Wat is de snelheid van het tweede fragment van het projectiel direct na het uiteenvallen?

De snelheid van het tweede fragment is 97 m/s naar beneden en gelijk aan de beginsnelheid v1. Signup and view all the answers

Hoe kan de snelheid v0 van de kogel worden bepaald in het scenario van de glijdende zandbak?

De snelheid v0 van de kogel kan worden berekend met de impulsmomenten vóór en na de botsing. Signup and view all the answers

Welke factoren zijn van belang bij het berekenen van de verplaatsing van de boot wanneer de vissers van plek wisselen?

De massa's van de vissers en de lengte van de boot zijn cruciaal voor de verplaatsing. Signup and view all the answers

Wat is het effect van luchtweerstand in de gegeven scenario's?

De luchtweerstand kan worden verwaarloosd in deze scenario's waardoor berekeningen eenvoudiger worden. Signup and view all the answers

Hoe beïnvloedt de hoek α de beweging van de zandbak op de helling?

De hoek α bepaalt de componenten van de zwaartekracht die de zandbak naar beneden trekt. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de snelheid van de zandbak na de impact met de kogel?

De zandbak stopt onmiddellijk als de kogel erin blijft steken. Signup and view all the answers

Waarom mag de waterweerstand in het visscenario worden verwaarloosd?

Omdat het effect van waterweerstand minimaal is in vergelijking met de massa's van de vissers. Signup and view all the answers

Wat is de betekenis van een volkomen inelastische botsing in dit context?

Een volkomen inelastische botsing betekent dat twee objecten samensmelten na de botsing. Signup and view all the answers

Hoe bereken je de bewegingsperiode van een conische slinger in termen van de draadlengte l, hoek , en valversnelling g?

De bewegingsperiode T is gegeven door de formule $T = 2\pi \sqrt{\frac{l \cos(\alpha)}{g}}$. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de bewegingsperiode van de conische slinger bij een kleine hoek ?

Voor kleine hoeken geldt $T \approx 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$. Signup and view all the answers

Hoe vind je de veerconstante van een veer die wordt uitgerekt tot l0 + Δl bij een bepaalde snelheid?

De veerconstante k kan worden berekend met $k = \frac{F}{\Delta l}$, waarbij F de centripetale kracht is. Signup and view all the answers

Wat is de waarde van de centripetale kracht voor de puck op de schijf bij een snelheid van 1,8 m/s?

De centripetale kracht $F_c$ is gegeven door $F_c = \frac{m v^2}{R}$. Signup and view all the answers

Hoeveel kracht oefent de auto uit op het midden van de brug met de gegeven massa en snelheid?

De kracht $F$ is te berekenen met $F = m g + m \frac{v^2}{R}$. Signup and view all the answers

Hoe bereken je de kracht die de puck uitoefent op de schijf bij een uitrekking van 2 cm?

De kracht kan berekend worden door $F = k \Delta l$, met $, \Delta l = 2 cm$. Signup and view all the answers

Wat is de relatie tussen de wrijvingscoëfficiënt en de centripetale versnelling van de puck op de schijf?

De wrijvingskracht moet gelijk zijn aan de centripetale kracht voor het bewegen zonder slip. Signup and view all the answers

Wat is de rol van de hoek  in de dynamica van de conische slinger?

De hoek  beïnvloedt de horizontale component van de spanning in de draad, wat cruciaal is voor de centrifugale beweging. Signup and view all the answers

Wat is de straal van de boog van de traanvormige rolbaan in de top van de lus als de centripetale versnelling 2g is?

De straal kan worden bepaald met de formule $r = \frac{v^2}{a_c}$, waar $a_c = 2g$. Signup and view all the answers

Hoe bereken je de kracht die het spoor op de wagen uitoefent in het bovenste punt van de lus?

Je gebruikt de formule $F = M(g - a_c)$, waarbij $a_c = 2g$. Signup and view all the answers

Wat is de centripetale versnelling in het bovenste punt van een cirkelvormige lus met een radius van 24,0 m en een snelheid van 12,0 m/s?

De centripetale versnelling is $a_c = \frac{v^2}{r}$, wat resulteert in $a_c = \frac{(12,0)^2}{24,0} = 6,0 , m/s^2$. Signup and view all the answers

Waarom hebben traanvormige lussen een voordeel ten opzichte van cirkelvormige lussen?

Traanvormige lussen helpen om de krachten beter te verdelen over de inzittenden, waardoor ze minder last hebben van hoge centripetale versnellingen. Signup and view all the answers

Wat beschrijft de situatie van de slinger in een rijdende wagon met constante versnelling?

De slinger maakt een hoek $eta$ met de verticale lijn, afhankelijk van de hellingshoek $eta$ en versnelling $a$. Signup and view all the answers

Hoe is de hoek $eta$ gerelateerd aan de hellingshoek $eta$?

De hoek $eta$ is gelijk aan de hellingshoek $eta$ omdat de krachten in evenwicht zijn in een inertieel referentiesysteem. Signup and view all the answers

Wat is de tweede wet van Newton en hoe past deze toe op het bolletje in de wagon?

De tweede wet van Newton stelt $F = m imes a$. Voor het bolletje betekent dit dat de optelsom van krachten gelijk moet zijn aan de massa vermenigvuldigd met de versnelling. Signup and view all the answers

Wat is het effect van de wrijving op de beweging van het bolletje in de wagon?

De wrijving kan worden genegeerd, waardoor de beweging van het bolletje volledig door de versnelling van de wagon wordt bepaald. Signup and view all the answers

Wat is de verandering van de potentiële energie van een steen die naar beneden valt uit een hoogte van 50 m?

De verandering van de potentiële energie is gelijk aan $mgh$, wat $0,1 imes 9,81 imes 50$ = 49,05 J is. Signup and view all the answers

Wat is de kinetische energie van een steen met een massa van 0,1 kg die met een snelheid van 12 m/s beweegt?

De kinetische energie is $\frac{1}{2}mv^2$, wat $\frac{1}{2} \times 0,1 \times 12^2$ = 7,2 J is. Signup and view all the answers

Welke arbeid verricht je om een veer uit te rekken?

De arbeid die je verricht is positief, omdat je energie toevoegt aan de veer. Signup and view all the answers

Wat is het verschil tussen conservatieve en niet-conservatieve krachten?

Conservatieve krachten doen geen arbeid afhankelijk van het pad, terwijl niet-conservatieve krachten dat wel doen. Signup and view all the answers

Is de arbeid die je verricht om een koffer op te tillen afhankelijk van de hoogte van de tafel?

Ja, de arbeid is afhankelijk van de hoogte, omdat arbeid wordt berekend met $F imes d$. Signup and view all the answers

Waarom is de spankracht van een ideale veer conservatief?

Omdat de arbeid gedaan door de spankracht alleen afhangt van de begin- en eindposities. Signup and view all the answers

Wat is de totale arbeid gedaan op een object met massa 3 kg als de snelheid verandert van $v_1 = (6,00i - 2,00j)$ naar $v_2 = (8,00i + 4,00j)$?

De totale arbeid is gelijk aan de verandering in kinetische energie, die $\frac{1}{2}m(v_2^2 - v_1^2)$ is. Signup and view all the answers

Wat is de snelheid van een kogel na het doordringen in een bord van 0,05 m dikte, gegeven dat de snelheid bij de eerste botsing 500 m/s was?

De snelheid na het doordringen zal minder zijn dan 500 m/s door de energieverspilling en het materiaal van het bord. Signup and view all the answers

Study Notes

Conische slinger

Een bolletje met massa m hangt aan een gewichtloze, onrekbare draad met lengte l in een uniform gravitatieveld.
Het bolletje beweegt met een constante snelheid v langs een cirkelbaan in het horizontale vlak, waarbij de draad een constante hoek α met de verticaal maakt.
De bewegingsperiode van het bolletje langs de cirkelbaan kan worden berekend met de volgende formule: T = 2π√(lsin(α)/g)*
Voor kleine hoeken α kan de periode worden benaderd met: T ≈ 2π√(l/g)

Puck op een roterende schijf

Een puck met massa m ligt op een horizontale schijf met straal R.
De puck is verbonden met de as van de schijf door een veer met een onvervormde lengte l0.
De schijf roteert met een constante snelheid v
Als de veer tot l0 + ∆l wordt uitgerekt, kan de veerconstante k worden berekend met de formules voor middelpuntzoekende kracht en veerkracht: k = (mv^2)/(R*(∆l))*

Auto op een brug

Een auto met massa m rijdt met een snelheid v langs een convexe brug met een straal R.
De kracht die de auto op het midden van de brug uitoefent is: F = mg + (mv^2)/R
Op een concave brug met dezelfde kromtestraal is de kracht: F = mg - (mv^2)/R

Rollercoaster

De grootste lus van een rollercoaster heeft een hoogte van 40,0 m.
De snelheid van de wagens in de top van de lus is 12,0 m/s en de centripetale versnelling is 2g.
De straal van de boog van de traanvormige baan in de top van de lus kan worden berekend met: r = v^2/(a_c) = v^2/(2g)
De kracht die het spoor uitoefent op de wagen in het bovenste punt van de lus is: F = Mg + (Mv^2)/r
Indien de rollercoaster een cirkelvormige lus met een straal van 24,0 meter heeft, is de centripetale versnelling in het hoogste punt van de lus: a_c = v^2/r = 12^2/24 = 6 m/s²
Traanvormige lussen hebben als voordeel dat de centripetale versnelling minder is in de top van de lus, waardoor de normaalkracht kleiner is en er minder kans is op ongemak voor passagiers.

Slinger in een rijdende wagon

Een klein bolletje met massa m hangt aan een gewichtloze staaf die bevestigd is aan het plafond van een wagon.
De wagon beweegt met een constante versnelling a langs een hellingsoppervlak met hellingshoek α.
De hoek die de staaf met de verticaal maakt is gelijk aan β.
De hoek β is gelijk aan de hellingshoek α.
De verandering van de potentiële energie van het bolletje is: ΔU = mgh waarbij h de hoogte verandering is.

Kinetische Energie en Arbeid-Energie Theorema

Een object met massa m heeft een snelheid v1 = (6,00i - 2,00j) m/s.
De kinetische energie van het object is: K_e = (1/2)mv1^2 = (1/2)3(6^2 + 2^2) = 57 J
De totale arbeid verricht op het object om de snelheid te veranderen naar v2 = (8,00i + 4,00j) m/s is: W = (1/2)m(v2^2 - v1^2) = (1/2)3(8^2 + 4^2 - 6^2 - 2^2) = 63 J

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Test je kennis over de bewegingsprincipes van een conische slinger, een puck op een roterende schijf en de krachten die werken op een auto op een brug. Dit quiz behandelt de formules en concepten die essentieel zijn voor het begrijpen van deze dynamische systemen. Ideaal voor studenten die fysica studeren.