Vraag 2Massa meten in de ruimte
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?
- Bekijk eerst in situatie 2 welke kracht de linker veer op de slede uitoefent, en wat er met de slede gebeurt in de evenwichtsstand.
- Ga daarna na hoe de rechter veer in situatie 3 verandert ten opzichte van situatie 2, en welke kant de slede op wordt getrokken.
- Kijk dan naar hoe de totale kracht op de slede verandert als de slede een uitwijking x krijgt.
- Gebruik tot slot de formule voor veerkracht om de verandering van de totale kracht te koppelen aan x en de veerconstante.
Hier verliezen leerlingen punten
- Bij een krachtentekening hoort ook de richting van elke pijl, niet alleen de lengte.
- In de uitleg ontbreekt vaak een berekening of redenering die laat zien hoe de veerkrachten veranderen.
- Een conclusie zonder onderbouwing levert geen punten op, dus geef de redenering 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
Astronauten verblijven soms langdurig figuur 1 in een ruimtestation dat om de aarde cirkelt. Om te voorkomen dat de astronauten spier-en botmassa verliezen moeten ze oefeningen doen. Daarom moet gedurende het verblijf hun massa gemonitord worden. Om in de ruimte de massa van astronauten te bepalen, is speciale apparatuur nodig. Anders dan op aarde kan de massa niet worden bepaald door de astronauten op een gewone personenweegschaal te laten staan.
Figuur 1 toont een foto van een astronaute in een speciale stoel waarmee haar massa kan worden bepaald. Deze stoel is via twee veren, aan de voor- en achterkant van de stoel, verbonden aan twee vaste ophangpunten. Als de stoel een horizontale uitwijking krijgt, gaat hij trillen. Door de trillingstijd te meten, kan de massa van de astronaute worden bepaald. Jasper en André doen een experiment waarbij ze dit simuleren. Ze gebruiken een luchtkussenbaan met daarop een slede die met twee identieke veren is vastgemaakt aan twee vaste klemmen (zie figuur 2). De veerconstante van elke veer is 25 N m -1 . figuur 2 De klemmen A en B zijn zo ver uit elkaar gezet dat de veren gespannen zijn als de slede in de evenwichtsstand staat. In de figuur op de uitwerkbijlage zijn drie situaties getekend: 1 De veren zijn nog niet bevestigd aan de slede. L is de rustlengte van 0 de veren. 2 De slede is aan twee gespannen veren bevestigd en bevindt zich in de evenwichtsstand. De uitrekking van beide veren is nu u . 0 3 De slede heeft een uitwijking x uit de evenwichtsstand. De uitrekking van beide veren is respectievelijk u en u . L R André beweert dat het massa-veersysteem, bestaande uit de slede en de twee veren, een totale veerconstante heeft van 50 Nm -1 . In de figuur op de uitwerkbijlage is in de situaties 2 en 3 de veerkracht F L van de linker veer op de slede getekend.
Voer de volgende opdrachten uit: − Teken in de figuur op de uitwerkbijlage de veerkracht F van de R rechter veer op de slede in de situaties 2 en 3. − Leg hiermee uit dat André gelijk heeft.