Vraag 13Treinwielen

3 puntenGravitatie
Een trein blijft nooit precies in het midden van het spoor rijden. Er is ruimte tussen de wielen en het spoor waardoor de trein enigszins heen en weer kan slingeren. Om te voorkomen dat treinen ontsporen zijn de wielen als volgt ontworpen: 1 Beide wielen zitten vast aan dezelfde as. De wielen en de
Leg uit hoe de ontwerpkenmerken 1 en 2 er samen voor zorgen dat een rijdende trein de sinusloop van figuur 2 zal uitvoeren.

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?
  1. Bedenk eerst wat er met beide wielen gebeurt, omdat ze op dezelfde as zitten.
  2. Kijk daarna naar de vorm van de wielen op het tijdstip waarop de as uit het midden staat.
  3. Denk na over wat een verschil in straal betekent voor de afstand die een wiel per omwenteling aflegt.
  4. Leg tot slot uit wat dit voor de beweging van de as betekent, en laat zien hoe de twee kenmerken samenwerken.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Geef in je redenering ook aan waarom de ene uitspraak uit de andere volgt, want een losse conclusie levert minder punten op.
  • Blijf niet bij één kenmerk stilstaan, want de vraag vraagt naar het samenspel van beide ontwerpkenmerken.
  • Let op dat je de volgorde van je uitleg logisch opbouwt, zodat de lezer elke stap kan volgen.
Omlooptijd en omloopsnelheid bij draaiende wielenStraal en omtrek van een cirkelOorzaak en gevolg bij beweging van voertuigen

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Een trein blijft nooit precies in het midden van het spoor rijden. Er is ruimte tussen de wielen en het spoor waardoor de trein enigszins heen en weer kan slingeren. Om te voorkomen dat treinen ontsporen zijn de wielen als volgt ontworpen: 1 Beide wielen zitten vast aan dezelfde as. De wielen en de as vormen een star geheel. 2 Beide wielen hebben een conische vorm: de diameter van het wiel is aan de binnenkant groter dan aan de buitenkant. Zie figuur 1. figuur 1 Een as die zich niet precies in het midden van het spoor bevindt zal door deze constructie van de wielen tijdens het rijden vanzelf terug naar het midden bewegen. In figuur 2 is een schematisch bovenaanzicht van de treinwielen weergegeven op verschillende tijdstippen ( a t/m e ). Op tijdstip a staat de as uit het midden. Even later is de as enigszins geroteerd en beweegt richting het midden van het spoor. Zie tijdstip b . Vervolgens schiet de as een stukje door, zie tijdstip c , waarna aan de andere kant hetzelfde effect optreedt. De trein gaat dus een slingerende zijwaartse beweging uitvoeren. Hij “waggelt” een beetje over het spoor. Men noemt deze golfbeweging de sinusloop. figuur 2

Leg uit hoe de ontwerpkenmerken 1 en 2 er samen voor zorgen dat een rijdende trein de sinusloop van figuur 2 zal uitvoeren.