Icon up Overzicht

Schaatsen (HAVO 12 2005-I)

Onderwerp: Kracht en beweging

Examenopgave natuurkunde 12 2005 tijdvak 1: opgave 6

Opgave

Lees onderstaand artikel.

figuur 1

Eric heeft bovenstaand artikel gelezen en wil narekenen of de de getallen in het artikel kloppen.
Voor de luchtwrijving of luchtweerstand Flucht geldt:
Flucht = kv2 (1)
Hierin is:
-Flucht de luchtweerstand (in N);
-k de luchtwrijvingsconstante;
-v de snelheid (in m/s).

a) Leid uit formule (1) af wat de eenheid van de luchtwrijvingsconstante is, in grondeenheden van het SI-stelsel. Gebruik daarbij de eenhedentabellen in Binas.

Voor een gemiddelde schaatser zonder strips heeft k de waarde 0,15.
Bij hoge snelheden is de glijweerstand veel kleiner dan de luchtweerstand.
Daarom verwaarloost Eric de glijweerstand.
Voor het vermogen P dat een schaatser moet leveren bij een snelheid v leidt Eric dan af:
P = 0,15v3 (2)

b) Laat zien hoe Eric formule (2) uit formule (1) kan afleiden.

Eric gaat uit van een schaatser die zonder strips een rondje van 400 m aflegt in 32 s.
Hij neemt aan dat deze schaatser mét strips hetzelfde vermogen levert en dat de waarde van k door de strips met 5% daalt.

c) Toon aan dat deze schaatser met strips een tijdwinst heeft van 0,5 s per rondje.