Icon up Overzicht

Auto te water (HAVO N1, 2007-II, opg.4)

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht in evenwichtssituaties

Examenopgave natuurkunde 1 HAVO, 2007 tijdvak 2: opgave 4

De eerste drie foto's hieronder laten een klein drama zien. Een takelwagen hijst een personenauto uit het water (figuur 1). Als de auto een stuk omhoog is gehesen, begint de takelwagen te kantelen.
Situatie 3 toont de tragische afloop.

figuur 1

Ondanks het feit dat er in situatie 2 van figuur 1 flink wat water uit de personenauto is gelopen, kantelt de takelwagen terwijl deze in situatie 1 nog stevig op zijn wielen staat.

Opgaven

a) Noem daarvoor een reden.

In figuur 2 is de situatie waarin de takelwagen op het punt staat te kantelen schematisch weergegeven.
Punt Z is nu het zwaartepunt van de takelwagen. Het zwaartepunt van de personenauto bevindt zich recht onder het ophangpunt van de kabel.
In die figuur is ook het draaipunt aangegeven waaromheen de takelwagen gaat kantelen.
De massa van de takelwagen is 7,9·103 kg.

figuur 2

b) Bepaal met behulp van figuur 2 de (minimale) massa van de personenauto, inclusief water.

Een tweede takelwagen moet komen om de personenauto en de eerste takelwagen uit het water te hijsen. Zie figuur 3.
De tweede takelwagen is niet alleen zwaarder, hij heeft ook twee zijsteunen uitgeklapt.
Met name de zijsteun vlakbij de kadewand voorkomt dat deze takelwagen kan kantelen.

figuur 3

c) Leg uit waarom.

De massa van de takelwagen die omhoog gehesen wordt, is inclusief water 8,2·103 kg.
De wagen gaat in 2,0 minuten 2,4 m omhoog.

d) Bereken het vermogen dat de hijsende takelwagen daarvoor minimaal moet leveren.

Uitwerkingen

Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.