Icon up Overzicht

Botsproef (HAVO, 2014-2, opg 4)

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht en beweging

Examenopgave HAVO, natuurkunde, 2014 tijdvak 2, opgave 4: Botsproef

In een botsproef wordt de veiligheid van een auto getest door deze auto op een muur te laten botsen. De auto wordt daarbij van diverse kanten gefilmd. Met behulp van videometen kan dan een (s,t)-diagram gemaakt worden van een gemarkeerd punt op de auto.

Figuur 1.

figuur 1.

In figuur 2 is het (s,t)-diagram gegeven van een bepaalde botsproef.
Figuur 2.

figuur 2.

Opgaven

a) Bepaal met behulp van een print van figuur 2 de maximale snelheid van de auto tijdens deze botsproef.

In figuur 3 is een schets van het (v,t)-diagram van de botsende auto gegeven. In dit diagram zijn zes punten, A tot en met F, met een stip aangegeven.

Figuur 3.

figuur 3.

b) Leg uit op welk punt (A, B, C, D, E of F)
- de auto in aanraking komt met de muur,
- de auto de maximale vertraging ondergaat,
- de auto stopt met indeuken.

Er is ook een videometing gemaakt van het hoofd van de pop in de auto. Het (v,t)-diagram van die meting is in figuur 4 gegeven.
Volgens wettelijke richtlijnen mag de vertraging van een hoofd nooit groter zijn dan 60g, waarbij g = 9,81 ms-2 .

Figuur 4.

figuur 4.

c) Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage of aan de wettelijke richtlijnen voor de vertraging van een hoofd is voldaan.

In figuur 5 staan drie stellingen die gaan over een botsproef.
Figuur 5.

figuur 5.

d) Geef per stelling aan of deze stelling waar is of niet waar.

Een autofabrikant heeft ooit een promotiefilmpje gemaakt om de veiligheid van een bepaald model auto aan te tonen. Daarbij viel de auto 15 m verticaal recht omlaag.
De foto’s in figuur 6 tonen drie screenshots uit het filmpje.

Figuur 6.

figuur 6.

e) Bereken de snelheid waarmee de auto de grond raakte.

In de middelste foto van figuur 6 werken de normaalkracht FN en de
zwaartekracht FZ op de auto.

f) Is in de middelste foto FN < FZ, FN = FZ, of is FN > FZ? Licht je antwoord toe.

Uitwerkingen

Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.