Icon up Overzicht

Space Shot (HAVO 12 2003-I)

Onderwerp: Kracht en beweging

Examenopgave HAVO natuurkunde 12 2003 tijdvak I: opgave 3

Opgave

Lees de tekst uit de folder

folder

figuur 1

Evrim en Teun hebben de folder gelezen.
Ze besluiten om als praktische opdracht de getallen die genoemd worden te controleren.
Van hun natuurkundeleraar krijgen ze een versnellingsmeter en bijbehorende apparatuur mee. Met de versnellingsmeter maken ze een rit met de Shuttle.
Terug op school lezen ze hun metingen in een computer in. Deze bewerkt de meetwaarden tot een (snelheid, tijd)-diagram. Zie figuur 2.

figuur 2

In het diagram is af te lezen dat op t = 0 s de versnellingsmeter begonnen is met meten en dat op t = 1,0 s de lancering van de 'Shuttle' is gestart. Het laatste deel van de beweging is in dit diagram niet weergegeven.

a) Leg met behulp van figuur 2 uit of de in de folder genoemde snelheid bereikt is.

b) Ga met behulp van figuur 2 na of de Shuttle een hoogte van 60 m heeft bereikt.

Uit hun metingen blijkt dat de versnelling waarmee de Shuttle omhoog gaat, bij het begin van de lancering 29 m/s2 is.
In de folder van Six Flags staat iets over een 4G-kracht. Hiermee wordt bedoeld dat de grootte van de kracht die de stoel tijdens het versnellen op bijvoorbeeld Teun uitoefent, vier maal zo groot is als de zwaartekracht die op hem werkt.
Teun beweert dat de kracht die de stoel op hem uitoefent bij een versnelling van 29 m/s2 inderdaad een 4G-kracht is.
De massa van Teun is 70 kg.

c) Leg met een berekening uit dat Teun gelijk heeft.

Uit hun metingen leiden Evrim en Teun af dat op het tijdstip t = 2,50 s de snelheid van de Shuttle gelijk is aan 12 m/s. Ook leiden ze af dat de hoogte toename dan 3,0 m is.
De massa van de Shuttle met passagiers is 2,0·103 kg.
Neem aan dat de arbeid die de lanceerinstallatie op de Shuttle verricht, gelijk is aan de toename van de kinetische energie en zwaarte-energie van de Shuttle.

d) Bereken met behulp van deze aanname het gemiddelde nuttige vermogen van de lanceerinstallatie tussen t = 1,00 s en t = 1,50 s.