Icon up Overzicht

Brievenweger (VWO 1 2004-II)

Onderwerp: Kracht in evenwichtssituaties

Examenopgave natuurkunde 1 2004 tijdvak 2: opgave 3

Opgave

In Nederland kent TPG-Post bepaalde tarieven voor de postzegels die men op brieven moet plakken. Zie de tabel van figuur 1.

 

Omdat veel mensen automatisch een postzegel van € 0,39 op elke brief plakken zonder hem van tevoren te wegen, heeft de voorganger van TPG-Post, de Koninklijke PTT, in 2000 een kartonnen BrievenWeger op de markt gebracht. De BrievenWeger heeft drie sleufjes waarin een brief past. Onder deze sleufjes staat respectievelijk 20 g, 50 g en 100 g. In figuur 2 zie je een foto van deze BrievenWeger met een brief in het sleufje van 20 g.

Jamai ontvangt een brief die gefrankeerd is met 2 postzegels van € 0,39.

a) Leg uit hoe hij met deze BrievenWeger kan controleren of die brief juist gefrankeerd is.

In figuur 3 zie je een vooraanzicht van de BrievenWeger.

 

Jamai wil controleren of de sleufjes in de BrievenWeger wel op de juiste plaats staan. Hij zet steeds zwaardere brieven in het sleufje van 20 g. Pas bij een brief met een massa van 22 g blijkt de BrievenWeger nèt te kantelen om punt K.

b) Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage bij welke briefmassa in het sleufje van 50 g de BrievenWeger nèt kantelt.

In de gebruiksaanwijzing staat dat de BrievenWeger op een horizontaal vlak moet staan. Jamai onderzoekt of dat echt zo is. Hij zet de BrievenWeger op een hellende ondergrond zó dat het 20 g-sleufje iets hoger zit dan het 50 g-sleufje.

c) Leg uit of de BrievenWeger nu kantelt bij brieven met een massa van 22 gram of minder of meer dan 22 gram. Beredeneer daartoe eerst aan de hand van een schets wat bij de hellende ondergrond gebeurt met:
• arm van de zwaartekracht op de brief;
• de arm van de zwaartekracht op de BrievenWeger.