Vraag 12Kreukelzone
Uitwerkbijlage
Print de uitwerkbijlageDeze vraag beantwoord je op de uitwerkbijlage. Print hem en vul hem in, of neem de figuur over op papier. Stuur daarna een foto van wat je hebt ingevuld.
Schreef je op papier? Maak een foto van de ingevulde uitwerkbijlage. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bij deze vraag bereken je eerst de zwaartekracht op het karretje met zijn massa.
- Daarna teken je met de schaal van de figuur de component die evenwijdig aan de helling loopt.
- Met de lengte van die vector bepaal je de kracht op de sensor en lees je daarbij de schaal goed af.
- Tot slot zoek je met die kracht de bijbehorende spanning op in figuur 4.
Hier verliezen leerlingen punten
- Een lengte uit een tekening reken je om met de schaal, anders krijg je geen kracht in newton.
- Bij een constructie moet de richting van de vector kloppen met de situatie in de figuur, dus controleer dat goed.
- Bij het aflezen van een grafiek hoort een eenheid bij het antwoord, en die schrijf je erbij.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Inzittenden van een auto worden tijdens een botsing onder andere beschermd door kreukelzones. Jeroen wil het effect van een kreukelzone tijdens een botsing onderzoeken door een karretje van een helling te laten rijden en tegen een zelfgemaakte krachtsensor te laten botsen. Met een afstandssensor bepaalt hij de plaats van het karretje op de baan tijdens een botsproef. Zie figuur 1. figuur 1 Deel 1: de krachtsensor Jeroen wil controleren wat de krachtsensor aangeeft voor krachten tot 25 N . Jeroen heeft 25 gewichten van 50 gram . Om tot 25 N te kunnen controleren gebruikt Jeroen een hefboom met draaipunt D waarmee hij met een staafje op de krachtsensor op tafel drukt. Hij kan hier twee verschillende opstellingen ( I of II) voor gebruiken. Zie figuur 2. De massa van de hefboom en het staafje mogen verwaarloosd worden. figuur 2
De krachtsensor zelf bestaat uit een figuur 3 serieschakeling van een krachtgevoelige weerstand R en een ohmse weerstand R 1 2 van 5,6 kΩ . De weerstand van R 1 verandert als er een grotere of kleinere kracht op wordt uitgeoefend. De spanningsbron levert 5,0 V . Zie figuur 3. Jeroen heeft het verband tussen de spanning over R (de zogenaamde 2 sensorspanning U ) en de kracht F op de sensor bepaald. Dit is sensor weergegeven in figuur 4. figuur 4
Als er geen kracht op de krachtsensor werkt, geeft deze sensor toch al een beginspanning U 0 die groter is dan 0 V.
Deel 2: de botsproef Als het karretje in rust tegen de sensor staat, constateert Jeroen dat de krachtsensor al een bepaalde spanning U geeft die groter is dan U . Hij A 0 concludeert dat dat komt doordat het karretje op een helling staat. Zie figuur 5. De rolweerstandskracht wordt verwaarloosd. figuur 5 Het karretje heeft een massa van 0,26 kg . Figuur 5 staat ook op de uitwerkbijlage. De zwaartekracht F is op schaal z ingetekend. In deze situatie is de kracht F op de sensor even groot als de component van F parallel aan de helling. z
Voer de volgende opdrachten uit: − Construeer in de figuur op de uitwerkbijlage deze component van F . z − Bepaal de grootte van U met behulp van figuur 4. A