Vraag 15Boombrommer
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk in figuur 4 welke afstand de arm r is, en hoe die afstand verandert als SD kleiner wordt.
- Denk na over het moment van de normaalkracht en het moment van de zwaartekracht, en wat er met elkaar in evenwicht moet blijven.
- Gebruik de hefboomwet om te bepalen wat er met de normaalkracht gebeurt als de arm kleiner wordt.
- Trek daar een conclusie over F en leg uit waarom die zo uitvalt.
Hier verliezen leerlingen punten
- Vergeet niet te vertellen waarom de arm r verandert, want de verandering van de arm is het eerste bewijs dat je moet geven.
- Let op dat je zegt wat er met het moment gebeurt, en niet alleen met de kracht of de afstand.
- Laat zien dat je de conclusie uit de hefboomwet afleidt, en niet alleen zegt dat de kracht groter of kleiner wordt.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Betelnoten groeien in de toppen van palmbomen. De stammen van die bomen zijn hoog en kaarsrecht. Zie figuur 1. Boeren beklimmen deze bomen om de noten te plukken. Een uitvinder heeft een boombrommer gemaakt om langs een stam omhoog naar de top te kunnen ‘rijden’. Zie figuur 2. figuur 1 figuur 2 De brommer klemt met wielen om de stam. Een benzinemotor kan de brommer met constante snelheid langs de stam naar boven laten rijden. De boombrommer is uitgerust met een rem. Deze rem zorgt voor een grote remkracht op de brommer, waardoor die stil kan hangen aan de stam. De boombrommer kan vanuit stilstand weer afdalen langs de stam door de remkracht te verkleinen. De uitvinder heeft een testrit gemaakt om de boombrommer te demonstreren. Van deze rit is een ( h,t )-diagram gemaakt. Zie figuur 3. figuur 3 Op de uitwerkbijlage staat een tabel.
Figuur 3 staat ook op de uitwerkbijlage.
In figuur 4 is de situatie van een stil hangende boombrommer schematisch en op schaal weergegeven. Bij het ontwerp is handig gebruikgemaakt van de hefboomwet. De brommer heeft een draaipunt D. De boom oefent op steunwiel S alleen een normaalkracht F uit. Door de n arm r ontstaat er een moment M. Dit is in evenwicht met het moment F n van de zwaartekracht F z op de uitvinder en brommer samen. De uitvinder hangt stil. De massa van de uitvinder en boombrommer samen is 104 kg . figuur 4 Figuur 4 staat ook op de uitwerkbijlage.
De uitvinder wil dat de boom niet wordt beschadigd. Daarom wil hij F n zo klein mogelijk houden. In het ontwerp kan hij de afstand SD kleiner maken.
Leg uit of F groter wordt, kleiner wordt of gelijk blijft door een kleinere n afstand SD.