4 Foarbylden fan fragen oer sintripetale krêft
1. In objekt mei in massa fan 200 gram wurdt oan in licht tou fêstmakke en dan horizontaal draaid mei in konstante hoeksnelheid fan 5 rad s⁻¹ , lykas te sjen is yn 'e folgjende figuer. As de lingte fan it tou l = 60 sm is, dan is de grutte fan 'e sintripetale krêft dy't op it objekt wurket...
A. 0,3 N.
B. 0,6 N.
C. 3 N.
D. 6 N.
E. 30 N
Diskusje
It is bekend dat:
Massa fan objekt (m) = 200 gram = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0,2 kg
Hoeksnelheid (ω) = 5 radialen/sekonde
Lingte fan it tou = radius (r) fan sirkelfoarmich paad = 60 sm = 60/100 meter = 0,6 meter
Fraach: De grutte fan 'e sintripetale krêft dy't op in objekt wurket is….
Antwurd:
Sintripetale krêft is de resultearjende krêft dy't derfoar soarget dat in objekt sintripetale fersnelling ûnderfynt. De formule foar sintripetale krêft is:
∑ F = ma s
∑ F = mv² / r = m ω² r
Beskriuwing: ∑ F = sintripetale krêft, m = massa fan objekt, v = tangentiale snelheid, ω = hoeksnelheid, r = straal fan sirkelfoarmige baan.
∑ F = m ω² r = (0,2)(5) ² (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Newton
It goede antwurd is C.
2. In studint draait in stien dy't oan 'e ein fan in tou fêstmakke is. De stien wurdt horizontaal draaid lykas hjirboppe te sjen is. As de rotaasjesnelheid fan 'e stien ferdûbele wurdt, wurdt de sentripetale krêft...
A. 6 kear orizjineel
B. 5 kear wer
C. 4 kear wer
D. 2 kear wer
E. 2 kear orizjineel
Diskusje
It is bekend dat:
Massa fan stien = m
Snelheid fan stien = v
Lingte fan it tou = radius = r
Fraach: As de snelheid ferdûbele wurdt, wurdt de sintriptale krêft...
Antwurd:
As de snelheid ferdûbele wurdt, dan wurdt de sintriptale krêft:
De sintripetale krêft wurdt 4 kear it orizjineel.
It goede antwurd is C.
3. In bocht op in flakke dyk is ûntwurpen om troch in auto mei in maksimale snelheid fan 10 ms –1 riden te wurden . De wriuwingskoëffisjint tusken de bannen en de dyk is 0,5 en de krommingsradius fan 'e dyk is R m. Dan is de wearde fan R…. (g = 10 ms –2 )
A. 7,5 meter
B. 8,0 meter
C. 10 meter
D. 15 meter
E. 20 meter
Diskusje
It is bekend dat:
Snelheid (v) = 10 m/s
De wriuwingskoëffisjint tusken de bân en de dyk (μ s ) = 0,5
Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/ s²
Fraach: Krommingsradius fan 'e dyk (R meter)
Antwurd:
De ienige resultearjende horizontale krêft dy't op in auto wurket as er draait is statyske wriuwing . De formule foar statyske wriuwing is:
4. De auto rydt yn in bocht yn 'e dyk op posysje M lykas te sjen is yn 'e ôfbylding hjirûnder.
De koëffisjint fan statyske wriuwing tusken de tsjillen en de dyk is 0,4 (gravitaasjefersnelling 10 m/s -2 ). Om te foarkommen dat de auto fan 'e baan ôfkomt, is de maksimum tastiene snelheid ...
A. √10 ms-1
B. 2 √ 10 ms -1
C. 4 √ 10 ms -1
D. 5 √ 10 ms -1
E. 6 √ 10 ms -1
Diskusje
It is bekend dat:
Statyske wriuwingskoëffisjint (μs ) = 0,4
Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/ s²
Krommingsradius (R) = 40 meter
Fraach: maksimale snelheid (v)
Antwurd:
Newton syn twadde bewegingswet yn unifoarme sirkelfoarmige beweging
Ynformaasje:
ΣF = sintripetale krêft = resultante krêft = totale krêft, m = massa fan objekt, a s = sintripetale fersnelling, v = lineêre snelheid, R = krommingsradius
Sintripetale krêft
Sintripetale krêft is de resultearjende krêft rjochte nei it sintrum fan in sirkelfoarmich paad. As in auto yn in sirkel beweecht, is de ienige krêft rjochte nei it sintrum statyske wriuwing, dus statyske wriuwing is in sintripetale krêft.
Formule foar statyske wriuwingskrêft:
Ynformaasje:
μ s = koëffisjint fan statyske wriuwing, w = gewicht fan objekt, m = massa fan objekt, g = fersnelling troch swiertekrêft.
Berekenje de maksimale snelheid (v):
It goede antwurd is C.
Boarne fan 'e fraach:
Nasjonaal eksamen Natuerkundefragen foar middelbere skoalle/beropsskoalle
