Voorbeelden van vragen over vloeistofdynamica

24 voorbeelden van vragen over vloeistofdynamica

De stelling van Torriceli

1. Een grote kuip gevuld met water en een kraan zoals weergegeven in de afbeelding. Als g = 10 ms⁻² ^, dan is de snelheid van de waterstraal uit de kraan...

A. 3 ms^-1  

B. 8 ms ^-1

C. 9 ms ^-1

D. 30 ms ^-1

E. 900 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat :

Hoogte (h) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = 0,45 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag : Snelheid van de waterstraal uit de kraan (v)

Antwoord :

De stelling van Torricelli stelt dat de snelheid van water dat door een gat op een afstand h van het wateroppervlak wordt gespoten, gelijk is aan de snelheid van water dat vrij valt vanaf een hoogte h.

De snelheid van de waternevel wordt berekend met behulp van de formule voor vrije val: v _t ² = 2 gh

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9

v _t = √9 = 3 m/s

Het juiste antwoord is A.

2. Een watertank heeft een gat in de wand (zie afbeelding). De snelheid van het water wanneer het uit het gat stroomt is… (g = 10 ^ms⁻² )

A. 12 ms^-1

B. 10 ms ^-1

C. 6 ms ^-1

D. 5 ms ^-1

E. 2 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat :

Hoogte (h) = 1,5 m – 0,25 m = 1,25 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag : De snelheid van het water wanneer het uit het gat komt (v)

Antwoord :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25

v _t = √25 = 5 m/s

Het juiste antwoord is D.

3. Een reservoir bevat water tot een hoogte van 1 meter (g = 10 ms⁻² ⁾ en er zit een lek in de wand (zie afbeelding). De snelheid van het water dat uit het lek komt is...

A. 1 ms^-1

B. 2 ms ^-1

C. 4 ms ^-1

D. 8 ms ^-1

E. 10 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat :

Hoogte (h) = 1 m – 0,20 m = 0,8 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag : De snelheid van het water wanneer het uit het gat komt (v)

Antwoord :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16

v _t = √16 = 4 m/s

Het juiste antwoord is D.

4. Een cilinder is gevuld met een ideale vloeistof. In de wand, op 20 cm van de bovenkant, bevindt zich een klein gaatje (veel kleiner dan het volume van de cilinder) waardoor de vloeistof naar buiten stroomt (zoals weergegeven in de afbeelding). Wat is de snelheid van de waterstraal die uit het gaatje komt?

A. 1,0 ms^-1

B. 2,0 ms ^–1

C. 3,0 ms ^–1

D. 5,0 ms ^–1

E. 5,5 ms ^–1

Discussie

Het is bekend dat:

Afstand van het gat tot het oppervlak (h) = 20 cm = 0,2 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag: Hoe snel gaat de waterstraal uit het kleine gaatje?

Antwoord :

De stelling van Torriceli stelt dat de snelheid waarmee water uit een gat spuit gelijk is aan de snelheid waarmee water van een hoogte h naar beneden valt. Mathematisch gezien:

Het juiste antwoord is B.

5. Een watertank heeft een grote doorsnede en een klein gat bij A. De snelheid waarmee het water uit gat A stroomt is...

A. recht evenredig met h

B is recht evenredig met h ₁

C is recht evenredig met √h

D is recht evenredig met h ₂

E is recht evenredig met (h ₁ – h ₂ )

Discussie

De vergelijking van Bernoulli:

P ₁ + 1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = P ₂ + 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

Beschrijving: P ₁ = druk 1, v ₁ = snelheid 1, h ₁ = hoogte 1, ρ = dichtheid, g = zwaartekrachtversnelling, P ₂ = druk 2, v ₂ = snelheid 2, h ₂ = hoogte 2

Deze vergelijking kan worden gebruikt om een ​​vergelijking af te leiden voor het berekenen van de snelheid van het water dat uit gat A stroomt. Als de bovenkant van de tank open is, dan is P₁ ₌ de luchtdruk boven het wateroppervlak. Als er een klein gat is bij punt A, dan is P₂ ₌ de luchtdruk buiten het kleine gat. De luchtdruk in de buurt van de tank moet overal gelijk zijn, dus P₁ ₌ P₂ _. Daardoor kunnen P₁ _en P₂ _uit de vergelijking van Bernoulli worden weggelaten.

1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

Het gat in A is klein, waardoor het water dat erdoorheen stroomt een hoge snelheid heeft. Omdat het oppervlak van de bak groot is, daalt het waterpeil echter langzaam. Daardoor nadert de waarde van v₂ _nul ^, waardoor 1/2ρv₂ _uit de vergelijking verdwijnt.

Beschrijving: v ₁ = snelheid van het water dat uit gat A komt, g = versnelling als gevolg van de zwaartekracht = 9,8 m/s² ^, h = afstand tussen gat A en het wateroppervlak.

Het juiste antwoord is C.

6. Een buis bevat een ideale vloeistof. In de wand zitten twee kleine gaatjes (veel kleiner dan de doorsnede van de buis) waardoor de vloeistof eruit spuit (zoals te zien op de afbeelding). De verhouding tussen x ₁ en x ₂ is…..

A. 2 : 3

B. 3 : 5

C. 2 : 5

D. 4 : 5

E. 3 : 4

Discussie

Bereken eerst de snelheid van het water dat uit de buis stroomt. Volgens de stelling van Torriceli is de snelheid van het water dat uit de buis stroomt gelijk aan de snelheid van het water wanneer het vrij valt vanaf een hoogte waarbij h ₁ = 20 cm = 0,2 meter en h ₂ = 50 cm = 0,5 meter.

Het juiste antwoord is D.

Continuïteitsvergelijking

7. Water stroomt van pijp A naar pijp B en vervolgens naar pijp C. De verhouding tussen de dwarsdoorsnede van A en de dwarsdoorsnede van C is 8:3. Als het debiet in pijp A gelijk is aan v, dan is het debiet in pijp C...

A. 3/8 v

B.V.

C. 8/3 v

D. 3 v

E. 8 v

Discussie

Het is bekend dat:

Doorsnedeoppervlakte A (A _A ) = 8

Doorsnedeoppervlakte C (A _C ) = 3

Debiet in pijp A (v _A ) = v

Vraag: Debiet in pijp C (v _C )

Antwoord :

Formule voor de continuïteitsvergelijking:

A _A v _A = A _C v _C

8 V = 3 V _C

v _C = 8/3 v

Het juiste antwoord is C.

8. Een pijp met een diameter van 12 cm versmalt aan één uiteinde tot een diameter van 8 cm. Als de stroomsnelheid in het deel met de grote diameter van de pijp 10 cm/s is, wat is dan de stroomsnelheid aan het smalle uiteinde?

A. 22,5 cm/s

B. 4,4 cm/s

C. 2,25 cm/s

D. 0,44 cm/s

E. 0,225 cm/s

Discussie

Het is bekend dat:

Diameter 1 (d ₁ ) = 12 cm, straal 1 (r ₁ ) = 6 cm

Diameter 2 (d ₂ ) = 8 cm, straal 2 (r ₂ ) = 4 cm

Stroomsnelheid 1 (v ₁ ) = 10 cm/s

Gezocht: debiet 2 (v ₂ )

Antwoord :

Doorsnedeoppervlak 1 (A ₁ ) = π r ² = π 6 ² = 36π cm ²

Doorsnedeoppervlak 2 (A ₂ ) = π r ² = π 4 ² = 16π cm ²

Continuïteitsvergelijking voor vloeistoffen:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(36π)(10) = (16π) v ₂

(36)(10) = (16) v ₂

360 = (16) v ₂

v ₂ = 360/16

v ₂ = 22,5 cm/s

Het juiste antwoord is A.

9. Een vloeistof stroomt door een pijp zoals weergegeven in de volgende afbeelding. Als de dwarsdoorsnede A1 ₌ 8 cm² ^, A2 ₌ 2 cm² ^en de snelheid van de vloeistof v2 _{= 2 m/s, dan is} de grootte van v1 …

A. 0,5 ms^-1

B. 1,0 ms ^-1

C. 1,5 ms ^-1

D. 2,0 ms ^-1

E. 2,5 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat :

Doorsnedeoppervlakte 1 (A ₁ ) = 8 cm ²

Doorsnedeoppervlakte 2 (A ₂ ) = 2 cm ²

De snelheid van de vloeistof bij dwarsdoorsnede 2 (v ₂ ) = 2 m/s

Gevraagd : snelheid van de vloeistof bij dwarsdoorsnede 1 (v ₁ )

Antwoord :

Continuïteitsvergelijking voor vloeistoffen :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

8 v ₁ = (2)(2)

8 v ₁ = 4

v ₁ = 4 / 8 = 0,5 m/s

Het juiste antwoord is A.

10. Kijk naar de afbeelding! Als de diameter van de grote doorsnede tweemaal zo groot is als de diameter van de kleine doorsnede, dan is de stroomsnelheid van de vloeistof in de kleine buis...

A. 01 ms^-1

B. 04 ms ⁻¹

C. 08 ms ⁻¹

D. 16 ms ⁻¹

E. 20 ms ⁻¹

Discussie

Het is bekend dat :

Grote dwarsdoorsnedediameter (d ₁ ) = 2

Straal van grote dwarsdoorsnede (r ₁ ) = ½ d ₁ = ½ (2) = 1

Groot dwarsdoorsnedeoppervlak ( A ₁ ) = π r ₁ ² = π (1) ² = π (1) = π

Kleine dwarsdoorsnedediameter (d ₂ ) = 1

Kleine dwarsdoorsnedestraal (r ₂ ) = ½ d ₂ = ½ (1) = ½

Klein dwarsdoorsnedeoppervlak ( A ₂ ) = π r ₂ ² = π (1/2) ² = π (1/4) = ¼ π

_{Vloeistofstroomsnelheid bij grote} dwarsdoorsnede ( v1 ) = 4 m/s

Vraag : vloeistofstroomsnelheid bij een kleine dwarsdoorsnede ( v2 ₎

Antwoord :

Continuïteitsvergelijking voor vloeistoffen :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

π 4 = ¼ π (v ₂ )

4 = ¼ (v ₂ )

v ₂ = 8 m/s

Het juiste antwoord is C.

Het principe en de vergelijking van Bernoulli

11. De onderstaande bewering heeft betrekking op de liftkracht op een vliegtuig, namelijk...

A. De luchtdruk boven de vleugel is groter dan de luchtdruk onder de vleugel.

B. De luchtdruk onder de vleugels heeft geen invloed op de liftkracht van het vliegtuig.

C. De snelheid van de luchtstroom boven de vleugel is groter dan de snelheid van de luchtstroom onder de vleugel.

D. De snelheid van de luchtstroom boven de vleugel is kleiner dan de snelheid van de luchtstroom onder de vleugel.

E. De luchtsnelheid heeft geen invloed op de liftkracht van het vliegtuig.

Discussie

Formule voor druk: P = F / A, waarbij P = druk, F = kracht en A = oppervlakte.

Volgens deze formule is druk recht evenredig met kracht. Dus als de luchtdruk groter is, zal de luchtdruk die de lucht uitoefent ook groter zijn. Kracht is wat objecten in beweging brengt, niet druk.

Het principe van Bernoulli stelt dat als de luchtsnelheid hoog is, de druk laag is, en als de luchtsnelheid laag is, de druk hoog is.

Om een ​​vliegtuig te laten opstijgen, moet de stuwkracht van de lucht onder de vleugels groter zijn. De stuwkracht is groter wanneer de luchtdruk onder de vleugels groter is. De luchtdruk onder de vleugels is groter wanneer de luchtsnelheid onder de vleugels laag is.

Het juiste antwoord is C.

12. Let goed op de volgende uitspraken!

(1) hefkracht op een vliegtuig

(2) hydraulische pomp

(3) muggenspray

(4) heteluchtballonnen kunnen opstijgen

De bovenstaande bewering, waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op de wet van Bernoulli, is...

A. (1) en (2)

B. (1) en (3)

C. (2) en (4)

D. (1), (2) en (4)

E. (1), (3) en (4)

Discussie

Uitspraken waarvan de werkingsprincipes gebaseerd zijn op de wet van Bernoulli zijn (1) liftkracht op vliegtuigen en (3) muggensprays. (2) Hydraulische pompen werken volgens het principe van de wet van Pascal. (4) Heteluchtballonnen kunnen opstijgen volgens het principe van de wet van Archimedes (zweefkracht).

Het juiste antwoord is B.

13. Op de afbeelding wordt water met een compressor onder een druk van 120 kPa in de onderste buis (1) gepompt en stroomt het omhoog met een snelheid van 1 ms⁻¹ ⁽ g = 10 ms⁻² ^en de dichtheid van water is 1000 kg· ^m⁻³ ). De waterdruk in de bovenste buis (II) is….

A. 52,5 kPa

B. 67,5 kPa

C. 80,0 kPa

D. 92,5 kPa

E. 107,5 kPa

Discussie

Het is bekend dat:

Straal van de grote pijp (r ₁ ) = 12 cm

Straal van de kleine pijp (r ₂ ) = 6 cm

Waterdruk in grote pijp (p ₁ ) = 120 kPa = 120.000 Pascal

Watersnelheid in grote pijp (v ₁ ) = 1 ms ^-1

Hoogte van de grote pijp (h ₁ ) = 0 m

Hoogte van de kleine buis (h ₂ ) = 2 m

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 ^ms⁻²

Dichtheid van water = 1000 ^kg.m⁻³

Vraag: Waterdruk in pijp 2 (p ₂ )

Antwoord :

De watersnelheid in pijp 2 wordt berekend met behulp van de continuïteitsvergelijking:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(π r ₁ ² )(v ₁ ) = (π r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(12 ² )(1 m/s) = (6 ² )(v ₂ )

144 = 36 v ₂

v ₂ = 144 / 36

v ₂ = 4 m/s

De waterdruk in leiding 2 wordt berekend met behulp van de Bernoulli-vergelijking:

14. De onderstaande bewering met betrekking tot de liftkracht op een vliegtuig is correct...

A. De luchtdruk boven de vleugel is groter dan de luchtdruk onder de vleugel.

B. De luchtdruk onder de vleugels heeft geen invloed op de liftkracht van het vliegtuig.

C. De snelheid van de luchtstroom boven de vleugel is groter dan de snelheid van de luchtstroom onder de vleugel.

D. De snelheid van de luchtstroom boven de vleugel is kleiner dan de snelheid van de luchtstroom onder de vleugel.

E. De luchtsnelheid heeft geen invloed op de liftkracht van het vliegtuig.

Discussie

Vergelijk dit met de bespreking van de vorige vraag.

Het juiste antwoord is C.

15. Vliegtuigvleugels zijn ontworpen om maximale opwaartse lift te genereren, zoals weergegeven in de afbeelding. Als v de luchtsnelheid is en P de luchtdruk, dan is het ontwerp volgens het principe van Bernoulli zodanig gemaakt dat...

A. v_A > v_B zodat P_A > P_B

B. v _A > v _B zodat P _A < P _B

C. v _A < v _B zodat P _A < P _B

D. v _A < v _B zodat P _A > P _B

E. v _A > v _B zodat P _A = P _B

Discussie

Om een ​​vliegtuigvleugel opwaartse lift te laten genereren, moet de luchtdruk aan de onderkant van de vleugel groter zijn dan de luchtdruk aan de bovenkant van de vleugel.

De stuwkracht onder de vleugel is groter als de luchtdruk onder de vleugel hoger is.

Volgens het principe van Bernoulli is de luchtdruk onder de vleugel hoog wanneer de luchtsnelheid onder de vleugel laag is.

Dus vA _> vB _, zodat _PA < _PB

Het juiste antwoord is B.

16. Let goed op de volgende verklaring!

(1) venturimeter

(2) muggenspray

(3) barometer

(4) thermometer

De verklaring met betrekking tot de toepassing van de wet van Bernoulli is...

A. (1) en (2)

B. (1) en (3)

C. (1) en (4)

D. (2) en (3)

E. (2) en (4)

Discussie

Uitspraken waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op de wet van Bernoulli zijn (1) een venturimeter en (2) een muggenspray. (3) een barometer waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op hydrostatische druk. (4) een kwik- of alcoholthermometer waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op uitzetting.

Het juiste antwoord is A.

17. Let goed op de volgende verklaring!

(1) hydraulische pomp

(2) carburateur

(3) venturimeter

(4) thermometer

Gereedschappen waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op de wet van Bernoulli zijn...

A. (1) en (2)

B. (1) en (3)

C. (1) en (4)

D. (2) en (3)

E. (2) en (4)

Discussie

Uitspraken waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op de wet van Bernoulli zijn (2) carburateurs en (3) venturimeters. (1) hydraulische pompen waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op hydrostatische druk, de wet van Pascal. (4) kwik- of alcoholthermometers waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op uitzetting.

Het juiste antwoord is D.

18. Bekijk de volgende afbeelding!

De grote pijp bevindt zich 5 m boven de grond en de kleine pijp 1 m boven de grond. De stroomsnelheid van het water in de grote pijp is 36 km/ ^u bij een druk van 9,1 x 10⁵ ^{Pa , terwijl de druk in de kleine pijp 2.10⁵} Pa is . Wat is dan de stroomsnelheid van het water in de kleine pijp? (dichtheid van water = 10³ ^kg / ^m³ )

A. 10 ms^-1

B. 20 ms ^-1

C. 30 ms ^-1

D. 40 ms ^-1

E. 50 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat:

Waterdruk in grote pijp (p ₁ ) = 9,1 x 10 ⁵ Pascal = 910.000 Pascal

Waterdruk in een kleine pijp (p₂ ₎ = 2 x ^10⁵ Pascal = 200.000 Pascal

Watersnelheid in grote pijp (v ₁ ) = 36 km/uur = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 = 10 m/s

Hoogte van de grote pijp (h ₁ ) = -4 meter

Hoogte van de kleine buis (h ₂ ) = 0 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 ^ms⁻²

Dichtheid van water = 1000 ^kg.m⁻³

Vraag: De snelheid van water in een kleine pijp (v ₂ )

Antwoord :

De watersnelheid in een kleine pijp (v₂ ₎ wordt berekend met behulp van de vergelijking van Bernoulli:

Het juiste antwoord is D.

19. Een pijp met een straal van 15 cm is verbonden met een andere pijp met een straal van 5 cm. Beide pijpen liggen horizontaal. Als het waterdebiet in de grote pijp 1 ms⁻¹ is ^bij een druk van ^10⁵ N m⁻² ^, dan is de druk in de kleine pijp (waterdichtheid 1 g cm⁻³ ⁾ ...

A. 10.000 N m ^-2

B. 15.000 N m ^-2

C. 30.000 N m ^-2

D. 60.000 N m ^-2

E. 90.000 N m ^-2

Discussie

Het is bekend dat:

Straal van de grote pijp (r ₁ ) = 15 cm = 0,15 m

Straal van de kleine pijp (r ₂ ) = 5 cm = 0,05 m

Waterdruk in grote pijp (p ₁ ) = 10 ⁵ N m ^-2 = 100.000 N m ^-2

Watersnelheid in grote pijp (v ₁ ) = 1 ms ^-1

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 ^ms⁻²

Dichtheid van water = 1 gr cm⁻³ ⁼ 1000 kg ^m⁻³

Beide buizen liggen horizontaal, zodat het hoogteverschil tussen de buizen (Δh) gelijk is aan 0.

Vraag: Druk in de kleine pijp (p ₂ )

Antwoord :

De watersnelheid in pijp 2 wordt berekend met behulp van de continuïteitsvergelijking:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(π r ₁ ² )(v ₁ ) = (π r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(0,15 ² )(1 m/s) = (0,05 ² )(v ₂ )

0,0225 = 0,0025 v ₂

v ₂ = 0,0225 / 0,0025

v ₂ = 9 m/s

De druk in de kleine pijp (p ₂ ) wordt berekend met behulp van de Bernoulli-vergelijking:

Het juiste antwoord is D.

Het principe van Bernoulli

20. Bekijk de afbeelding van een muggensprayfles in de volgende afbeelding! P staat voor druk en v voor de stroomsnelheid van de muggensprayvloeistof. Om de muggensprayvloeistof eruit te krijgen, moet je...

A. v_A = v_B en P_A = P_B

B. v _A > v _B en P _A > P _B

C. v _A > v _B en P _A < P _B

D. v _A < v _B en P _A > P _B

E. v _A < v _B en P _A < P _B

Discussie

v _A > v _B

p _A < p _B

Het juiste antwoord is C.

21. Vliegtuigvleugels zijn ontworpen om maximale opwaartse lift te genereren, zoals weergegeven in de afbeelding. Als v de luchtsnelheid is en P de luchtdruk, dan is het ontwerp volgens het principe van Bernoulli zodanig gemaakt dat...

A. v_A > v_B zodat P_A > P_B

B. v _A > v _B zodat P _A < P _B

C. v _A < v _B zodat P _A < P _B

D. v _A < v _B zodat P _A > P _B

E. v _A > v _B zodat P _A = P _B

Discussie

Om een ​​vliegtuigvleugel opwaartse lift te laten genereren, moet de luchtdruk aan de onderkant van de vleugel groter zijn dan de luchtdruk aan de bovenkant van de vleugel.

De stuwkracht aan de onderkant van de vleugel is groter als de luchtdruk aan de onderkant van de vleugel groter is. P = F/A, waarbij de druk P recht evenredig is met F. Hoe groter de druk, hoe groter de kracht.

Volgens het principe van Bernoulli is de luchtdruk onder de vleugel hoog wanneer de luchtsnelheid onder de vleugel laag is.

Dus vA _> vB _, zodat _PA < _PB

Het juiste antwoord is B.

Torriceli

22. Een watertank van 100 cm hoog is volledig gevuld met water. Een gat Q bevindt zich 10 cm boven het grondoppervlak. De horizontale afstand van de waterstraal (x) is…

A. 0,2 m

B. 0,3 m

C. 0,6 m

D. 0,9 m

E. 1,0 m

Discussie

Het is bekend dat:

Afstand van het gat tot het wateroppervlak (h) = 100 cm – 10 cm = 90 cm = 0,9 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag: Afstand van de horizontale waterstraal (x)

Antwoord :

De snelheid waarmee het water uit het gat komt.

De stelling van Torriceli stelt dat de snelheid van de waterstraal die uit het gat komt gelijk is aan de snelheid van het water dat vrij valt vanaf een hoogte h. Mathematisch gezien:

Beschrijving: v = snelheid, g = zwaartekrachtversnelling, h = afstand van het gat tot het wateroppervlak

De snelheid van de waterstraal die uit het gat komt:

De tijd die het water nodig heeft om het grondoppervlak te bereiken.

De beweging van water vanuit het gat totdat het de grond bereikt, is parabolische bewegingwaarbij het traject is zoals weergegeven in de afbeelding hiernaast. Parabolische beweging wordt beschouwd als bestaande uit twee soorten beweging, namelijk verticale en horizontale beweging. Horizontale beweging wordt geanalyseerd als uniforme lineaire beweging en de verticale beweging wordt in dit geval geanalyseerd als vrije val beweging.

Bereken eerst de tijdsduur dat het water in de lucht is met behulp van de formule voor vrije val.

Het is bekend dat:

Gathoogte (y) = 10 cm = 0,1 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Gevraagd: tijdsinterval (t)

Antwoord :

y = 1/2 gt ^{​​​​2}

0,1 = 1/2 (10) t ²

0,1 = 5 t ²

t ² = 0,1 / 5

t ² = 0,02

t = √0,02 seconden

Horizontale afstand (x)

Het is bekend dat:

Beginsnelheid (v _o = v _ox ) = 3 √2 m/s

Tijdsinterval (t) van water in de lucht = √0,02 seconden

Vraag: Horizontale afstand (x)

Antwoord :

v = x / t

x = vt = (3 √2) ( √0,02) = (3)(1,41)(0,14) = 0,59 = 0,6 meter

Het juiste antwoord is C.

23. Bekijk de volgende afbeelding!

Een tank is gevuld met water tot een hoogte van 1 m. Op punt P in de tankwand bevindt zich een zeer klein gaatje, waardoor de snelheid van het uitstromende water gelijk is aan… (g = 10 ^ms⁻² )

A. 5 ms^-1

B. 4 ms ^-1

C. 2,5 ms ^-1

D. 2 ms ^-1

E. 1,5 ms ^-1

Discussie

Het is bekend dat:

Afstand van het gat tot het wateroppervlak (h) = 100 cm – 80 cm = 20 cm = 0,2 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Vraag: Snelheid van het uitstromende water (v)

Antwoord :

De snelheid van de waterstraal die uit het gat komt:

Het juiste antwoord is D.

Venturimeter

24. Het grootste deel van de venturimeterbuis heeft een dwarsdoorsnede A.₁ = 6 cm² en het kleinere pijpgedeelte heeft een dwarsdoorsnedeoppervlakte A₂ = 5 cm²De snelheid waarmee het water de venturimeterbuis binnenkomt is... h = 20 cm, g = 10 m/s².
A. 2 m/s
B. 3 m/s
C. 4 m/s
D. 5 m/s
E. 6 m/s
Discussie:

Het juiste antwoord is B.

 

Bron van de vraag:

Natuurkundevragen voor het nationale eindexamen voor de bovenbouw van het voortgezet onderwijs/beroepsonderwijs.