Icon up Overzicht

RTO (HAVO, 2012-2, opg 2)

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht en beweging

Examenopgave HAVO, natuurkunde, 2012 tijdvak 2, opgave 2: RTO

Vliegtuigen worden regelmatig onderworpen aan zware testen. Een voorbeeld van zo'n test is de Rejected Take Off (RTO).
Tijdens een RTO versnelt een vliegtuig tot de snelheid die nodig is om op te stijgen. Daarna wordt er zo hard mogelijk geremd. Tijdens deze noodstop worden de remmen soms zó heet dat ze in brand kunnen vliegen. Zie figuur 1.

figuur 1.

In figuur 2 is het (v,t)-diagram van een RTO-test gegeven.

figuur 2.

In de eerste vier seconden is de versnelling van het vliegtuig constant.

Opgaven

a) Bepaal deze versnelling.

De test is uitgevoerd op een baan met een lengte van 4,00 km.

b) Leg met behulp van het (v,t)-diagram uit dat deze baan lang genoeg is voor deze test.

Het vliegtuig heeft een massa van 5,9 * 105 kg. De maximale kinetische energie van het vliegtuig is 2,4 * 109 J.

c) Toon dit aan.

De motoren gebruiken kerosine als brandstof. Bij verbranding levert 1,0 m3 kerosine 35,5 * 109 J. Het rendement van de motoren is 40%.

d) Bereken hoeveel liter kerosine de motoren minimaal nodig hebben om het vliegtuig tot de maximale snelheid te versnellen.

Het vliegtuig heeft 20 wielen; ieder wiel heeft één rem.

e) Bepaal met behulp van de wet van arbeid en kinetische energie de remkracht die één wiel uitoefent tijdens het afremmen. Gebruik hiervoor ook figuur 2.

f) Maak de volgende zinnen over het afremmen van het vliegtuig compleet door het juiste alternatief te kiezen en de zin af te maken:
- Bij het afremmen neemt de remkracht toe / neemt de remkracht af / blijft de remkracht gelijk, want: ...
- Bij het afremmen neemt het vermogen van de remmen toe / neemt het vermogen van de remmen af / blijft het vermogen van de remmen gelijk, want: ...
- De remmen van de wielen worden zeer heet omdat er meer/minder energie per seconde aan de remmen wordt toegevoerd/afgevoerd dan er per seconde door de remmen wordt opgenomen/afgestaan aan de omgeving.

Uitwerkingen

Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.