Vraag 19Wiebelgenerator
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 lees je eerst beide zinnen op de uitwerkbijlage rustig door.
- Met de tekst en figuur 2 bepaal je hoe de windsnelheid en de frequentie van de paal samenhangen.
- Daarna bedenk je welke grootheid bij een massa-veer-systeem hoort bij de eigenfrequentie en hoe de veerconstante daarop werkt.
- Kies in elke zin het alternatief dat past bij wat je hierboven hebt bedacht.
Hier verliezen leerlingen punten
- Bij de eerste zin wordt vaak alleen naar de wind gekeken, terwijl de frequentie van de paal de maatstaf is.
- De tweede zin moet logisch aansluiten op je keuze in de eerste zin, dus controleer die twee samen.
- Wie maar één zin nakijkt of haastig omcirkelt, mist makkelijk een punt, dus lees beide zinnen na het kiezen nog één keer.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Er wordt onderzoek gedaan naar een nieuwe methode om windenergie om te zetten in elektrische energie. Bij een bepaalde experimentele methode wordt een lange paal gebruikt waarin staande golven ontstaan als de paal in de wind staat. De wiebelende paal wekt elektriciteit op en wordt dan ook ‘wiebelgenerator’ genoemd. Voor een test is een prototype van een wiebelgenerator gemaakt met een 12,5 m lange paal. Zie figuur 1. In deze figuur is schematisch weergegeven hoe de paal in de grondtoon trilt. figuur 1
De frequentie waarmee de paal gaat trillen, is afhankelijk van de voortplantingssnelheid van de golven in de paal. Om deze snelheid te bepalen, wordt tijdens een test de paal aan het trillen gebracht in de grondtoon. Zie figuur 1. Van deze trilling wordt een ( u , t )-diagram gemaakt. Zie figuur 2. figuur 2
Als gevolg van de wind ontstaan er rond de paal wervelingen met een bepaalde frequentie f w . Voor een zo groot mogelijke opbrengst van de wiebelgenerator moet f gelijk zijn aan de eigenfrequentie f van de w 0 grondtoon. De frequentie f w is niet constant, maar afhankelijk van de windsnelheid. De eigenfrequentie f 0 moet dus aangepast kunnen worden tijdens het veranderen van de windsnelheid. De onderzoekers denken dit te kunnen doen met een technische oplossing waarmee de veerconstante van de paal kan worden verhoogd of verlaagd. De paal is te modelleren als een massa-veer-systeem. Op de uitwerkbijlage staan hierover twee zinnen.
Omcirkel op de uitwerkbijlage in iedere zin het juiste alternatief.