1.Makkelijk
Een bal van 0,5 kg wordt vanuit rust losgelaten op een hoogte van 3 m. Verwaarloos luchtweerstand. Vind de kinetische energie Ek vlak voordat de bal de grond raakt.
m = 0,5 kgh = 3 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Werkblad Arbeid en energie met antwoorden
2.Makkelijk
Een klein balletje hangt aan een licht touwtje met lengte 2,5 m. Het wordt opzij getrokken tot het touwtje 30° maakt met de verticaal en vanuit rust losgelaten. Vind, zonder luchtweerstand, de snelheid v in het laagste punt.
L = 2,5 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Gemiddeld
Een bal van 2 kg hangt aan een licht touwtje met lengte 0,8 m. Hij wordt opzij getrokken tot het touwtje 60° maakt met de verticaal en vanuit rust losgelaten. Vind de spankracht T in het touwtje als de bal het laagste punt passeert.
m = 2 kgL = 0,8 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Gemiddeld
Een auto van 2000 kg rijdt met een constante 54 km/h een helling van 5° op. Luchtweerstand en rolweerstand samen bedragen 450 N. Vind het vermogen P dat de wielen moeten leveren, in kW.
m = 2000 kgθ = 5°Fr = 450 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Moeilijk
Een blok van 2,5 kg wordt vanuit rust losgelaten op hoogte 3,5 m op een gladde helling. Onderaan steekt het een ruwe horizontale strook van 4,5 m over (μ = 0,15) en loopt daarna tegen een veer (k = 1500 N/m) op een glad oppervlak. Vind de maximale indrukking x van de veer.
m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Moeilijk
Een blok van 4 kg wordt vanuit rust losgelaten op hoogte 2,5 m op een gladde helling. Onderaan steekt het een ruwe horizontale strook van 1,5 m over (μ = 0,1) en loopt daarna tegen een veer (k = 1000 N/m) op een glad oppervlak. Vind de snelheid v van het blok als het de veer bereikt.
m = 4 kgh = 2,5 mL = 1,5 mμ = 0,1k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Antwoordenblad
- 1. Ek = 14,71 J
- 2. v = 2,563 m/s
- 3. T = 39,24 N
- 4. P = 32,4 kW
- 5. x = 30,39 cm
- 6. v = 6,79 m/s
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.