SM2.3. Dynamica

Question 1

Hoe zal de versnelling veranderen als de massa van een systeem (plots) verdubbeld, terwijl de resulterende inwerkende kracht constant blijft?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De versnelling zal verdubbelen
B)) De versnelling zal halveren.
C)) De versnelling zal constant blijven
D)) geen correct antwoord

Answer 1

Oplossing;
B)) De versnelling zal halveren.

Question 2

Een massa van 10 kg wordt verticaal de lucht in geschoten en op het hoogste punt bezit het een potentiële energie van 1000 J. Wat is de snelheid van de massa halfweg? (h/2)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 10 m/s
B)) 100 m/s
C)) 20 m/s
D)) wortel 200 m/s
E)) wortel 100 m/s

Answer 2

Oplossing;
A)) 10 m/s

Verklaring;
De redenering hierachter is dat de potentiële energie lineair/geleidelijk aan afneemt naarmate dat het hoogte verliest. Bijvoorbeeld op 90% van de maximale hoogte is de potentiële energie 90% van de maximale potentiële energie (Epg = m∙g∙h), op 60 % van de maximale hoogte is de potentiële energie maar 60% van de maximale potentiële energie.

Op de helft van de maximale hoogte zal de potentiële energie ook maar de helft zijn van de maximale potentiële energie. Aangezien we uitgaan van het behoud van energie wil dat zeggen dat de overige 50 % omgezet is geweest naar kinetische energie.

Ekin = m ∙ v²/2
500 = 10 ∙ v²/2 → v = √(500∙2/10) = 10 m/s

Het enigste waar je mee moet oppassen is dat snelheid niet lineair verandert. Zo is de snelheid op maximale hoogte 0 m/s, halfweg 10 m/s, terwijl die net voor het raken van de grond (Ekin = max = 1000 = 10 ∙ v²/2) gelijk is aan 14,14 m/s.

Question 3

Een eerste auto van 2000 kg rijdt 72 km/uur en een tweede auto van 2000 kg rijdt 90 km/uur. Bepaalde kinetische energie van de eerste t.o.v. de tweede auto.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 25 kJ
B)) 225 kJ
C)) 450 kJ
D)) 625 kJ
E)) 400 kJ

Answer 3

Oplossing;
A)) 25 kJ

Toelichting
Het is belangrijk om met het snelheidsverschil te werken. Je mag dus niet eerst de kinetische energie van de twee auto’s (t.o.v. de aarde) apart berekenen om deze dan vervolgens van elkaar af te trekken. Het is de kinetische energie van de ene auto t.o.v. de andere auto waardoor je referentiepunt niet meer de aarde is, maar de andere auto.

Aangezien het snelheidsverschil 5 m/s is, zal de kinetische energie van de tweede auto (t.o.v. de eerste auto): 2000 ∙ 5² /2 = 25000 J

Question 4

Bepaal de kracht die (minimaal) nodig is om een voorwerp met een gewicht van 100 N horizontaal te verplaatsen aan constante snelheid als de statische wrijvingscoëfficiënt gelijk is aan 0,5 en de dynamische wrijvingscoëfficiënt gelijk is aan 0,4.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 200 N
B)) 50 N
C)) 250 N
D)) 100 N
E)) 40 N

Answer 4

Oplossing;
E)) 40 N

Question 5

Welk gyroscopisch principe beschrijft het verzet van een ronddraaiende rotatiesymmetrische massa tegen een verandering van oriëntatie?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Gyroscopische precessie
B)) Gyroscopische traagheidsmoment
C)) Gyroscopische traagheid
D)) Gyroscopische stijfheid

Answer 5

Oplossing;
D)) Gyroscopische stijfheid

Question 6

Een rotatiesysmmetrische massa draait rond een verticale as en langs boven bekeken in wijzerzin. Hoe zal deze rotatiesymmetrische massa reageren als je de as langs boven naar achter duwt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De as en rotatiesymmetrische massa kantelen naar voor.
B)) De as en rotatiesymmetrische massa kantelen naar links.
C)) De as en rotatiesymmetrische massa kantelen naar rechts.
D)) De as en rotatiesymmetrische massa kantelen naar achter.
E)) Geen correct antwoord.

Answer 6

Oplossing;
C)) De as en rotatiesymmetrische massa kantelen naar rechts.

Opmerking(en):
Algemeen: “Dit is hetzelfde als er in de volgende video getoond wordt; https://youtu.be/eTjGTxSevHE?si=boWP3tVzR5_ptnCT&t=239
Een rotatiesymmetrische massa die ronddraait zal onderhevig zijn aan gyroscopische precessie. Volgens de gyroscopische precessie zal een aangelegde kracht 90° verder in de draaizin tot uiting komen. In dit geval zien we het resultaat van de aangelegde kracht en zoeken we in welke richting/zin de aangelegde kracht is aangelegd. De gyroscoop kantelt dus wel aan de rechterkant naar onder, maar in tegenstelling tot wat uw intuïtie aangeeft heeft de aangelegde kracht de gyroscoop niet aan de rechterkant naar onder geduwd, maar wel aan de (voor of) achterkant naar onder geduwd. Aangezien de gyroscoop met de klok mee draait is deze kracht 90° daarvoor aangelegd, dus aan de achterkant. Wanneer men dus een kracht aanlegt om deze naar achter te kantelen zal dit tot uiting komen door aan de rechterkant naar onder te kantelen.
Wat hierbij eventueel handig kan zijn is door de gyroscoop langs de bovenkant als een analoge klok (met wijzers) te bezien. We zien dus dat de gyroscoop aan de rechterkant naar onder kantelt, wat gelijk is aan 3u00, maar die kracht is eigenlijk 3u daarvoor aangelegd. Aangezien de gyroscoop in wijzerzin draait is 3u eerder gelijk aan 12u00. (indien de gyroscoop tegen de klok in draaide was dit om 6u00) “

Question 7

Hoe kan ik je de gyroscopische stijfheid van een gyroscoop laten toenemen? (meerdere antwoorden mogelijk, maar niet noodzakelijk)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Hoe groter de mechanische weerstand, hoe groter de gyroscopische stijfheid.
B)) Hoe groter de traagheid, hoe groter de gyroscopische stijfheid.
C)) Hoe groter de massa en/of hoe korter de massa van de rotatieas ligt, hoe groter de gyroscopische stijfheid.
D)) Hoe groter de weerstand tegen buiging, hoe groter de gyroscopische stijfheid is.
E)) Hoe hoger de hoeksnelheid, hoe groter de gyroscopische stijfheid wordt.

Answer 7

Oplossing;
E)) Hoe hoger de hoeksnelheid, hoe groter de gyroscopische stijfheid wordt.

Opmerking(en):
B)) Het probleem met traagheid is dat een grotere massa niet noodzakelijk resulteert in een grotere gyroscopische stijfheid. Een groter traagheidsmoment was hier wel juist geweest, omdat …

Question 8

Van welke factor(en) is traagheid afhankelijk?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De versnelling.
B)) De massa en de ligging/spreiding van de massa rond het rotatiepunt.
C)) De massa.
D)) De massa en de versnelling.

Answer 8

Oplossing;
C)) De massa.

Question 9

Waar is de grootte van de wrijvingskracht niet afhankelijk van?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Geen correct antwoord.
B)) De twee materialen die bewegen t.o.v. elkaar.
C)) De grootte van de normaalkracht.
D)) De grootte van het contactoppervlak.

Answer 9

Oplossing;
D)) De grootte van het contactoppervlak.

Question 10

Wat is potentiële energie?

Answer 10

Potentiële energie is de arbeid die een voorwerp in staat is (= de potentie heeft) te verrichten als gevolg van de toestand waarin het voorwerp zich bevindt.

Question 11

Van welke factor(en) is het traagheidsmoment afhankelijk?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De massa
B)) De massa en de ligging/spreiding van de massa rond het rotatiepunt.
C)) De snelheid.
D)) De versnelling.
E)) De massa en de versnelling.

Answer 11

Oplossing;
B)) De massa en de ligging/spreiding van de massa rond het rotatiepunt.

Question 12

Hoeveel energie is er (bij benadering) nodig om een voorwerp met een massa van 100 kg te verschuiven over een afstand van 20 m als de dynamische wrijvingscoëfficiënt gelijk is aan 0,2?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 4 kJ
B)) 20 kJ
C)) 400 J
D)) 200 J

Answer 12

Oplossing;
A)) 4 kJ

Opmerking(en):
Algemeen: Deze vraag is een combinatie van arbeid (W = F∙x) en wrijving (Fw = FN∙µ). We hebben nu twee formules die we (onrechtstreeks) moeten linken aan elkaar, alleen is nu de vraag bij de formule van arbeid over welke kracht (Fw, FN of …) het hier gaat. Aangezien er niks gegeven is over versnelling ga ik uit van een constant snelheid waarbij er even hard geduwd wordt tegen de kist als de kist weerstand biedt tegen de verplaatsing. Vervolgens is er bij de formule van wrijving nog de vraag waar de normaalkracht aan gelijk is, maar aangezien er niks gegeven staat over een helling ofzo mag ik ervan uit gaan dat het ondersteuningsvlak horizontaal ligt waardoor de normaalkracht gelijk is aan het gewicht. Concreet krijgen we het volgende; G = m∙g = 100∙9,81 = 981 N → Fn = G = 981 N → Fw = Fn∙µ = 981∙0,2 = 196 N → W = F∙x = 196∙20 = 3924 N. Indien we met g = 10 zouden werken dan komen we exact 4 kJ uit.

Question 13

Een hijsinstallatie wordt aangedreven door een elektromotor met een rendement van 80%, terwijl de hijsinstallatie zelf een rendement heeft van 75%. Bepaal de verrichte mechanische arbeid als de hijsinstallatie een F16 met een massa van 10.000 kg ophijst in 6 seconden en de elektromotor 100 kW opneemt uit het net.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 400 kJ
B)) 360 kJ
C)) 10 kJ
D)) 600 kJ
E)) 480 kJ

Answer 13

Oplossing;
B)) 360 kJ

Toelichting;
Er zijn verschillende manieren hoe je deze kan aanpakken, maar laten we eens beginnen met te bepalen hoeveel vermogen er effectief nuttig verbruikt is geweest. De elektromotor neemt namelijk 100 kW op vanuit het elektriciteitsnet, met een (elektrisch) rendement van 80%, waardoor er op de as van de motor nog maar een vermogen is van 80 kW. Daarnaast zijn er ook nog mechanische verliezen (n = 75%) waardoor er uiteindelijk nog maar 60 kW aan vermogen nuttig gebruikt wordt.
Aangezien vermogen de hoeveelheid energie per tijdseenheid is en tergelijkertijd ook de verrichte arbeid per tijdseenheid, wil een vermogen van 60 kW (= 60 kJ/s) zeggen dat er per seconde 60 kJ aan arbeid verricht wordt. Aangezien het hijsen 6 seconden duurt zal er 6 keren 60 kJ aan arbeid verricht worden waardoor er in totaal 360 kJ aan arbeid is verricht.

Question 14

Wat is het verschil tussen een massa en een gewicht?

Answer 14

Een massa is een maat voor uit hoeveel stof iets bestaat, dit zal altijd constant blijven/zijn, ongeacht waar deze zich bevindt. Een gewicht is de massa die onderhevig is aan de zwaartekracht en zal daardoor ook afhankelijk zijn van waar de massa zich bevindt.

Question 15

Van welke factor(en) is de gyroscopische stijfheid afhankelijk van? (meerdere antwoorden mogelijk, maar niet noodzakelijk)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de plaatselijke valversnelling.
B)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de weerstand/wrijving in het mechanisme van de gyroscoop.
C)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de verdeling van de massa t.o.v. het rotatiepunt.
D)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de massa van de rotatiesymmetrische massa.
E)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de hoeksnelheid van de rotatiesymmetrische massa.

Answer 15

Oplossingen;
B)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de weerstand/wrijving in het mechanisme van de gyroscoop.
C)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de verdeling van de massa t.o.v. het rotatiepunt.
D)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de massa van de rotatiesymmetrische massa.
E)) De gyroscopische stijfheid is afhankelijk van de hoeksnelheid van de rotatiesymmetrische massa.

Question 16

Welke wet beschrijft de volgende situatie het beste: “De aantrekking tussen de aarde en de maan”
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De derde wet van newton.
B)) De wet van het behoud van energie.
C)) De twee wet van Newton.
D)) De eerste wet van Newton.

Answer 16

Oplossing;
A)) De derde wet van newton.

Question 17

Hoeveel potentiële energie heeft een massa van 5 kg in rust, op een hoogte van 2 m?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 10 J
B)) 0 J
C)) 98,1 J

Answer 17

Oplossing;
C)) 98,1 J

Question 18

Een rotatiesysmmetrische massa draait rond een verticale as en langs boven bekeken in wijzerzin. In welke richting zal je boven tegen de as moeten duwen zodat de rotatiesymmetrische massa naar rechts kantelt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Hiervoor zal je de as langs boven naar jou toe moeten trekken.
B)) Hiervoor zal je de as langs boven naar rechts moeten duwen.
C)) Hiervoor zal je de as langs boven van je weg moeten duwen.
D)) Hiervoor zal je de as langs boven naar links moeten duwen.

Answer 18

Oplossing;
C)) Hiervoor zal je de as langs boven van je weg moeten duwen.

Opmerking(en):
Algemeen: “Dit is hetzelfde als er in de volgende video getoond wordt; https://youtu.be/eTjGTxSevHE?si=boWP3tVzR5_ptnCT&t=239
Een rotatiesymmetrische massa die ronddraait zal onderhevig zijn aan gyroscopische precessie. Volgens de gyroscopische precessie zal een aangelegde kracht 90° verder in de draaizin tot uiting komen. In dit geval zien we het resultaat van de aangelegde kracht en zoeken we in welke richting/zin de aangelegde kracht is aangelegd. De gyroscoop kantelt dus wel aan de rechterkant naar onder, maar in tegenstelling tot wat uw intuïtie aangeeft heeft de aangelegde kracht de gyroscoop niet aan de rechterkant naar onder geduwd, maar wel aan de (voor of) achterkant naar onder geduwd. Aangezien de gyroscoop met de klok mee draait is deze kracht 90° daarvoor aangelegd, dus aan de achterkant. Wanneer men dus een kracht aanlegt om deze naar achter te kantelen zal dit tot uiting komen door aan de rechterkant naar onder te kantelen.
Wat hierbij eventueel handig kan zijn is door de gyroscoop langs de bovenkant als een analoge klok (met wijzers) te bezien. We zien dus dat de gyroscoop aan de rechterkant naar onder kantelt, wat gelijk is aan 3u00, maar die kracht is eigenlijk 3u daarvoor aangelegd. Aangezien de gyroscoop in wijzerzin draait is 3u eerder gelijk aan 12u00. (indien de gyroscoop tegen de klok in draaide was dit om 6u00) “

Question 19

Wat is vermogen? (definitie)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Vermogen is het product van de arbeid die geleverd is en de tijd die daarvoor nodig is.
B)) Vermogen is de tijd die nodig is om 1 J aan energie te transporteren of te transformeren.
C)) Vermogen is de hoeveelheid energie dat een systeem op een bepaald moment bezit.
D)) Vermogen is de hoeveelheid arbeid dat een systeem kan leveren.
E)) Vermogen is de hoeveelheid energie per tijdseenheid.

Answer 19

Oplossing;
E)) Vermogen is de hoeveelheid energie per tijdseenheid.

Question 20

Hoe verhouden de grootte van de dynamische en statische wrijvingskracht zich bij een lichaam dat in beweging gebracht wordt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Niet te bepalen zonder extra informatie.
B)) De dynamische wrijvingskracht is altijd groter dan de (maximale) statische wrijvingskracht.
C)) De dynamische wrijvingskracht is altijd even groot als de (maximale) statische wrijvingskracht.
D)) De dynamische wrijvingskracht is altijd kleiner dan de (maximale) statische wrijvingskracht.

Answer 20

Oplossing;
D)) De dynamische wrijvingskracht is altijd kleiner dan de (maximale) statische wrijvingskracht.

Question 21

Bespreek de volgende stelling: “De statische wrijvingskracht die men berekent is ook de wrijvingskracht die effectief optreedt bij een lichaam in evenwicht.”

Answer 21

Antwoord;
De statische wrijvingskracht die men berekent is de maximale wrijvingskracht die effectief kan optreden. (als deze waarde overschreden wordt dan zou het voorwerp in beweging moeten komen.) Zo kan het perfect mogelijk zijn dat er eigenlijk geen sprake is van wrijving, bijvoorbeeld als een doos op een horizontaal vlak staat en er geen krachtcomponent is in de horizontale richting, dan zal het voorwerp zich in de horizontale richting niet trachten te verplaatsen t.o.v. de ondersteuning en kan er ook geen spraken van weerstand/wrijving zijn.

Question 22

Een hijsinstallatie wordt aangedreven door een elektromotor. Bepaal het rendement van de hijsinstallatie indien men 392,4 kJ nodig heeft om een F16 met een massa van 8000 kg naar een hoogte van 4 m te tillen in 1,2 seconden? (gebruik hiervoor een rekenmachine)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 0,67
B)) 0,96
C)) 0,56
D)) 0,8
E)) Uitkomst is niet realistisch of er is geen correct antwoord.

Answer 22

Oplossing;
D)) 0,8

Question 23

Hoe veranderen de potentiële- en kinetische energie als een voorwerp naar het aardoppervlak toe valt.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De potentiële energie zal toenemen en de kinetische energie zal afnemen.
B)) De potentiële energie zal afnemen en de kinetische energie zal afnemen.
C)) De potentiële energie zal afnemen en de kinetische energie zal toenemen.
D)) De potentiële energie zal toenemen en de kinetische energie zal toenemen.

Answer 23

Oplossing;
C)) De potentiële energie zal afnemen en de kinetische energie zal toenemen.

Question 24

Wat is kinetische energie?

Answer 24

Kinetische energie is de energie die een voorwerp heeft o.w.v. een snelheidsverschil.

Question 25

Wat is (mechanische) arbeid? (definitie)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Mechanische arbeid is de kracht die nodig is voor het behalen van een bepaalde versnelling.
B)) Mechanische arbeid is het resultaat van de loodrechte kracht die aangrijpt op een bepaalde afstand.
C)) Mechanische arbeid is het resultaat van de evenwijdige kracht die aangrijpt over een bepaalde afstand.
D)) Mechanische arbeid is de hoeveelheid energie per tijdseenheid.
E)) Mechanische arbeid is de kracht die nodig is voor het behalen van een bepaalde snelheid.

Answer 25

Oplossing;
C)) Mechanische arbeid is het resultaat van de evenwijdige kracht die aangrijpt over een bepaalde afstand.

Question 26

Hoe groot is de aantrekkingskracht van de aarde op de maan t.o.v. de aantrekkingskracht van de maan op de aarde? (g,maan = 1,62 N/kg)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) geen correct antwoord
B)) De aantrekkingskracht van de aarde is groter dan de aantrekkingskracht van de maan.
C)) De aantrekkingskracht van de aarde is kleiner dan de aantrekkingskracht van de maan.
D)) De aantrekkingskrachten zijn even groot.

Answer 26

Oplossing;
D)) De aantrekkingskrachten zijn even groot.

Opmerking(en):
Algemeen: Dat is de derde wet van Newton

Question 27

Welke uitspraak is juist:
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De dynamische wrijvingskracht is altijd groter dan of gelijk aan de maximale statische wrijvingskracht.
B)) De dynamische wrijvingskracht is altijd kleiner dan de maximale statische wrijvingskracht.
C)) De dynamische wrijvingskracht is altijd kleiner dan of gelijk aan de maximale statische wrijvingskracht.
D)) De dynamische wrijvingskracht is altijd groter dan de maximale statische wrijvingskracht.

Answer 27

Oplossing;
B)) De dynamische wrijvingskracht is altijd kleiner dan de maximale statische wrijvingskracht.

Question 28

Van welke factor of factoren hangt de wrijvingscoëfficiënt vanaf?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de twee materialen (soort + afwerking) die t.o.v. elkaar bewegen of trachten te bewegen, de optredende wrijvingskracht én de aanwezige normaalkracht.
B)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de normaalkracht en de maximale wrijvingskracht die kan optreden.
C)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de maximale wrijvingskracht die kan optreden.
D)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de twee materialen (soort + afwerking) die t.o.v. elkaar bewegen of trachten te bewegen én de aanwezige normaalkracht.
E)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de twee materialen (soort + afwerking) die t.o.v. elkaar bewegen of trachten te bewegen.

Answer 28

Oplossing;
E)) De waarde van de wrijvingscoëfficiënt is enkel afhankelijk van de twee materialen (soort + afwerking) die t.o.v. elkaar bewegen of trachten te bewegen.

Opmerking(en):
B)) De wrijvingskracht kan wel bepaald worden door de normaalkracht en wrijvingskracht, maar de waarde van de wrijvingscoëfficiënt hangt hier niet van af. Zo zal de wrijvingscoëfficiënt ‘niet’ veranderen als de normaalkracht verandert. Het is juist de grootte van de wrijvingskracht die afhankelijk is van de wrijvingscoëfficiënt en de normaalkracht, maar niet omgekeerd.

Question 29

Een takel heeft een MV van 10. Wat kan je zeggen over de grootte van de aangelegde arbeid t.o.v. de verrichte arbeid door de takel?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Geen correct antwoord
B)) De aangelegde arbeid is even groot als de verrichte arbeid.
C)) De aangelegde arbeid is groter dan de verrichte arbeid. (theoretisch gezien 10 keer groter)
D)) De aangelegde arbeid is kleiner dan de verrichte arbeid. (theoretisch gezien 10 keer kleiner)

Answer 29

Oplossing;
B)) De aangelegde arbeid is even groot als de verrichte arbeid.

Question 30

Hoe bepaal je de krachtstoot? (meerdere antwoorden mogelijk, maar niet noodzakelijk.)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) krachtstoot = massa maal verplaatsing
B)) krachtstoot = de kracht tijdens de stoot maal de tijdsduur van de stoot.
C)) krachtstoot = massa maal de verandering van versnelling
D)) krachtstoot = massa maal snelheid
E)) krachtstoot = de verandering van de hoeveelheid van beweging

Answer 30

Oplossingen;
B)) krachtstoot = de kracht tijdens de stoot maal de tijdsduur van de stoot.
E)) krachtstoot = de verandering van de hoeveelheid van beweging

Question 31

Hoe groot zal de wrijvingsweerstand ongeveer zijn van een kist met een massa van 50 kg indien men deze horizontaal aan het verschuiven is. De statische wrijvingscoëfficiënt is 0,4 terwijl de dynamische wrijvingscoëfficiënt 0,3 is.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Fw ≈ 15 N
B)) Fw ≈ 20 N
C)) Fw ≈ 150 N
D)) Fw ≈ 6 N
E)) Fw ≈ 200 N

Answer 31

Oplossing;
C)) Fw ≈ 150 N

Opmerking(en):
Algemeen: Er is aangegeven dat men de kist horizontaal aan het verplaatsen is, waardoor de dynamische wrijvingscoëfficiënt van toepassing is. Fw = FN∙µ = m∙g∙µ = 50∙9,81∙0,3

Question 32

Hoe groot mag de massa van een stilstaande kar (ongeveer) maximaal zijn indien de trekkracht die deze kar (horizontaal) probeer vooruit trekt maximaal 1 kN is terwijl de statische wrijvingscoëfficiënt gelijk is aan 0,02 en de rollende wrijvingscoëfficiënt 0,01 is.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) m ≈ 50000 kg
B)) m ≈ 1000 kg
C)) m ≈ 10000 kg
D)) m ≈ 5000 kg
E)) m ≈ 100000 kg

Answer 32

Oplossing;
D)) m ≈ 5000 kg

Opmerking(en):
Algemeen: Er is aangegeven dat de massa stilstaat, waardoor de statische wrijvingscoëfficiënt van toepassing is. Fw = FN∙µ → FN = Fw/µ = 1000/0,02 = 1000/(2/100) = 1000 ∙ 100/2 = 50 000 N || FN = G = m ∙ g → m = G/g = 50000/9,81 ≈ 5000 kg

Question 33

Hoe groot zal de wrijvingscoëfficiënt (ongeveer) zijn indien het verschuiven van een massa van 4000 kg een wrijvingsweerstand geeft van 10 kN?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) µ ≈ 0,25
B)) µ ≈ 0,36
C)) µ ≈ 0,025
D)) µ ≈ 0,04
E)) µ ≈ 0,4

Answer 33

Oplossing;
A)) µ ≈ 0,25

Opmerking(en):
Algemeen: Er is aangegeven dat men de massa aan het verschuiven is, waardoor de dynamische wrijvingscoëfficiënt van toepassing is. Fw = FN∙µ → µ= Fw/FN = Fw/G = Fw/(m∙g) = 10000/(4000 ∙ 9,81) ≈ 0,25

Question 34

Hoeveel kinetische energie heeft een auto met een versnelling van 3 m/s² op het moment dat deze een snelheid van 72 km/uur haalt? (deze auto heeft een massa van 2000 kg)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 60 kJ
B)) 400 kJ
C)) 20 kJ
D)) 800 kJ

Answer 34

Oplossing;
B)) 400 kJ

Opmerking(en):
Algemeen: (versnelling doet er niet toe aangezien de kinetische energie enkel afhankelijk is van de snelheid (van 20 m/s))

Question 35

Een hijsinstallatie wordt gebruikt om goederen wordt telkens gebruikt om goederen 2 m op te tillen, om ze daarna neer te laten op een vrachtwagen. De hijskraan gebruikt hiervoor een motor met een constant toerental die vervolgen gekoppeld is aan een tandwieloverbrenging met een overbrengingsverhouding van 10. Wat kan je vervolgens zeggen over de (verandering van de hoeveelheid) arbeid en vermogen indien men deze overbrengingsverhouding zou verdubbelen?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De verrichte arbeid en het vereiste vermogen zullen even groot zijn.
B)) De verrichte arbeid en het vereiste vermogen zullen 2 keer zo klein zijn.
C)) De verrichte arbeid zal constant blijven, terwijl het vereiste vermogen 2 keer kleiner zal zijn.
D)) De verrichte arbeid en het vereiste vermogen zullen 2 keer zo groot zijn.
E)) De verrichte arbeid zal constant blijven, terwijl het vereiste vermogen 2 keer groter zal zijn.

Answer 35

Oplossing;
C)) De verrichte arbeid zal constant blijven, terwijl het vereiste vermogen 2 keer kleiner zal zijn.

Opmerking(en):
Algemeen: “W = F ∙ x. Door een mechanisch voordeel zal de inputkracht wel versterkt worden, maar daardoor zal er wel meer afstand afgelegd moeten worden. Een mechanisch voordeel van 10 wil zeggen dat de inputkracht 10 keren groter gaat zijn, maar daardoor zal het touw aan de input wel 10 keer meer afstand moeten afleggen dan de last.
P = W/t. De hoeveelheid arbeid zal constant blijven, maar aangezien er gesteld wordt dat de motor een constant toerental heeft en de overbrengingsverhouding verdubbelt zal het ophijsen dubbel zo lang duren waardoor het vermogen (de hoeveelheid arbeid/energie per tijdseenheid) verdubbelen.”

Question 36

Wat kan men zeggen over de verrichte arbeid als men de afgelegde weg verdubbelt terwijl de bijhorende kracht constant blijft?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De verrichte arbeid zal verdubbelen.
B)) De verrichte arbeid zal vier keren groter worden.
C)) De verrichte arbeid zal halveren.
D)) De verrichte arbeid zal hetzelfde blijven.
E)) De verrichte arbeid zal vier keren kleiner worden.

Answer 36

Oplossing;
A)) De verrichte arbeid zal verdubbelen.

Opmerking(en):
Algemeen: W = F ∙ x, is hetzelfde als W ∙ 2 = F ∙ (x ∙2).

Question 37

Hoe zal de potentiële gravitatie-energie van een voorwerp veranderen indien men het hoogteverschil halveert?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De potentiële gravitatie-energie zal halveren.
B)) De potentiële gravitatie-energie zal verdubbelen.
C)) De potentiële gravitatie-energie zal vier keren kleiner worden.
D)) De potentiële gravitatie-energie zal vier keren groter worden.
E)) De potentiële gravitatie-energie zal constant blijven.

Answer 37

Oplossing;
A)) De potentiële gravitatie-energie zal halveren.

Opmerking(en):
Algemeen: Ep = m ∙ g ∙ h , is hetzelfde als (Ep/2) = m ∙ g ∙ (h/2)

Question 38

Hoe zal de kinetische energie van een voorwerp veranderen indien de massa verdubbelt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De kinetische energie zal vier keren kleiner worden.
B)) De kinetische energie zal vier keren groter worden.
C)) De kinetische energie zal halveren.
D)) De kinetische energie zal verdubbelen.
E)) De kinetische energie zal constant blijven.

Answer 38

Oplossing;
D)) De kinetische energie zal verdubbelen.

Opmerking(en):
Algemeen: Ek = m ∙ v²/2 , is hetzelfde als Ek ∙ 2= (m∙2) ∙ v²/2

Question 39

Hoe zal de kinetische energie van een voorwerp veranderen indien de versnelling verdubbelt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De kinetische energie zal halveren.
B)) De kinetische energie zal verdubbelen.
C)) De kinetische energie zal constant blijven.
D)) De kinetische energie zal vier keren kleiner worden.
E)) De kinetische energie zal vier keren groter worden.

Answer 39

Oplossing;
C)) De kinetische energie zal constant blijven.

Opmerking(en):
Algemeen: De kinetische energie is niet afhankelijk van de versnelling, wel van de snelheid op dat moment; Ek = m ∙ v²/2

Question 40

Rankschik de volgende wrijvingscoëfficiënten (tussen dezelfde materialen) van kleinste naar grootste wrijvingscoëfficiënt.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Statische wrijvingscoëfficiënt < Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Rollende wrijvingscoëfficiënt
B)) Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Rollende wrijvingscoëfficiënt < Statische wrijvingscoëfficiënt
C)) Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Rollende wrijvingscoëfficiënt < Dynamische wrijvingscoëfficiënt
D)) Rollende wrijvingscoëfficiënt < Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Statische wrijvingscoëfficiënt
E)) Dynamische wrijvingscoëfficiënt < Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Rollende wrijvingscoëfficiënt

Answer 40

Oplossing;
D)) Rollende wrijvingscoëfficiënt < Glijdende wrijvingscoëfficiënt < Statische wrijvingscoëfficiënt

Opmerking(en):
C)) De glijdende en rollende wrijvingscoëfficiënten zijn een vorm van dynamische wrijving, dus de verzamelnaam kan je niet rankschikken t.o.v. de soorten die er daarvan bestaan.
E)) De glijdende en rollende wrijvingscoëfficiënten zijn een vorm van dynamische wrijving, dus de verzamelnaam kan je niet rankschikken t.o.v. de soorten die er daarvan bestaan..

Question 41

Welke uitspraak m.b.t. wrijving is juist?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Een wrijvingscoëfficiënt zal in de praktijk altijd groter zijn dan 0. (m.a.w. de wrijvingscoëfficiënt zal in de praktijk nooit kleiner of gelijk zijn aan 0.)
B)) De grootte van de wrijvingscoëfficiënt wordt bepaald door de grootte van de wrijvingskracht.
C)) De wrijvingscoëfficiënt is een getal tussen 0 en 1.
D)) De grootte van de optredende wrijving is (theoretisch gezien) afhankelijk van de grootte van het contactoppervlak.
E)) De grootte van de wrijvingscoëfficiënt wordt bepaald door de grootte van de normaalkracht.

Answer 41

Oplossing;
A)) Een wrijvingscoëfficiënt zal in de praktijk altijd groter zijn dan 0. (m.a.w. de wrijvingscoëfficiënt zal in de praktijk nooit kleiner of gelijk zijn aan 0.)

Opmerking(en):
B)) De wrijvingscoëfficiënt hangt af van de twee materialen die (trachten te) bewegen t.o.v. elkaar. Het is de grootte van de wrijvingscoëfficiënt én de grootte van de normaalkracht die de wrijvingskracht bepalen.
C)) Meestal waar, maar de wrijvingscoëfficiënt kan ook groter zijn 1.
E)) De wrijvingscoëfficiënt hangt af van de twee materialen die (trachten te) bewegen t.o.v. elkaar.