Vraag 6Elektrische scooter
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?
- Bij deze vraag zoek je een kracht, dus denk na over de energie die de scooter onderweg verliest.
- Kijk in figuur 4 naar welke grootheden op de assen staan en wat de lijn daarover zegt.
- Vergelijk de verandering van de energie met de afstand die de scooter aflegt om de kracht te vinden.
Hier verliezen leerlingen punten
- Reken de kinetische energie eerst om naar joule, want de afstand staat in meter.
- Gebruik alleen de eerste meetpunten voor de trendlijn, zoals de opdracht vraagt.
- Schrijf de eenheid newton bij je antwoord en rond af op twee significante cijfers.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Mees heeft een elektrische scooter figuur 1 aangeschaft om daarmee naar school te reizen. Zie figuur 1. In het accupakket van de scooter kan volgens de fabrikant een energie van 1,74 kWh opgeslagen worden. Het opladen van de accu gebeurt met een oplader die via een elektriciteitskabel aangesloten wordt op de netspanning van 230 V . De oplader zet de netspanning om naar de laadspanning. Mees plaatst een stroommeter tussen het stopcontact en de oplader en meet de stoomsterkte tijdens het opladen. Op de uitwerkbijlage staat een schematische tekening van het stopcontact, de stroommeter en de kabels naar de oplader en scooter.
Om 15.20 uur sluit Mees de scooter aan op de oplader. Op dat moment is de accu nog voor 35% opgeladen. Van het opladen heeft Mees een ( I , t )-diagram gemaakt, zie figuur 2. Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage. figuur 2 Om 21.00 uur geeft de scooter aan dat de accu 100% opgeladen is. Mees bepaalt hoeveel energie er is gebruikt om de accu op te laden. Hij vindt 1,3 kWh.
In het achterwiel van de scooter zit een elektromotor met een maximaal vermogen van 1,5 kW . De motor is elektronisch begrensd, waardoor de scooter maximaal 25 km h -1 kan rijden. Mees wil de maximum snelheid van scooter weten als deze onbegrensd zou zijn. Hij bepaalt de rol- en luchtweerstandskracht om deze snelheid te kunnen bepalen. Voor het bepalen van de rolweerstandskracht voert Mees een experiment uit. Hij meet bij verschillende beginsnelheden v de afstand s die nodig is 0 om tot stilstand te komen zonder de remmen te gebruiken. Hij voert de metingen uit op een vlakke, rechte, geasfalteerde weg. Omdat het die dag een beetje waait, besluit Mees de metingen ook uit te voeren in tegenovergestelde bewegingsrichting. Van zijn metingen heeft hij een tabel gemaakt (zie figuur 3). figuur 3 v (kmh − 1 ) s (m) s terug (m) s gem (m) 0 heen 4 4,2 5,2 4,7 5 6,6 8,0 7,3 6 8,5 10,0 9,3 7 10,8 12,8 11,4 8 14,4 17,0 15,7 9 18,2 20,1 19,1
Mees breidt de tabel uit met een figuur 4 kolom voor de kinetische energie. Hij gebruikt daarbij de totale massa van zichzelf en de scooter samen. Vervolgens maakt hij een ( E , s ) -diagram en tekent hij een k gem trendlijn door de eerste meetpunten om de rolweerstandskracht 𝐹 ୵ , ୰୭୪ te bepalen. Zijn resultaat is te vinden in figuur 4.
Bepaal de grootte van 𝐹 ୵ , ୰୭୪ . Noteer je antwoord in twee significante cijfers.