Snelheid bij Skiër

Renate stelde deze vraag op 06 juni 2011 om 20:21.

Hallo,

 Ik ben bezig met een opdracht, maar ik kom er nog niet helemaal uit. Ik heb deze vraag op verschillende manieren berekend en kom steeds op een ander antwoord uit.

 Situatie:

 In de onderstaande tekening is een 90 m skischans afgebeeld. In de tekening komt 1 cm overeen met 37 m.

 Vraag1:

 Bepaal uit de tekening de verticale afstand die de springer aflegt vanaf het verlaten van de springtafel tot de landing op het kritische punt.

 Antwoord: 1,2 cm * 37 m = 44,4 meter

  Vraag 2:

 Bereken hoe lang de sprong duurt (verwaarloos luchtweerstand).

 Antwoord:

 De sprong loopt vanaf het moment dat de springer de springtafel loslaat tot het punt waarop hij de grond raakt.

 Formule: s = ½ * g * t2

 44,4 meter = ½ * 9,81 m/s2 * (t)2

 t2 = 44,4 meter / 4,905

 Antwoord: t = 3,0 seconden

 Vraag 3:

 Bereken de snelheid waarmee de springer loskomt van de springtafel.

 m * g * h + ½ m * v2 = m * g * h + ½ m * v2

  g * h + 0 J = 0 J + ½ v2

 De hoogte kan worden bepaald door de hoogte van de schans te meten waar de springer start. Dit is 1,6 cm * 37 meter = 59,2 meter.

 9,81 m/s2 * 59,2 meter = ½ v2

 V2 = 580,752 / 0,5

 Antwoord: v = 34 m/s

 

Vraag 4:

Bereken het hoogteverschil dat de springer in het aanloopdeel minstens moet overbruggen?

Antwoord: ???

Deze vraag snap ik niet. Want ik heb de hoogte al bepaald en als ik dit opnieuw uitreken, dan zou ik op 59,2 meter uitkomen (zoals bepaald bij vraag 3. Misschien heb ik het verkeerd uitgerekend? Of de vragen verkeerd geinterpreteerd. Ik ben benieuwd wat u denkt.

Alvast bedankt!

 

 

 

Reacties

Jan op 06 juni 2011 om 21:11

Renate, 6 jun 2011

Vraag 4:

Bereken het hoogteverschil dat de springer in het aanloopdeel minstens moet overbruggen?

Antwoord: ???

Deze vraag snap ik niet. Want ik heb de hoogte al bepaald en als ik dit opnieuw uitreken, dan zou ik op 59,2 meter uitkomen (zoals bepaald bij vraag 3. Misschien heb ik het verkeerd uitgerekend? Of de vragen verkeerd geinterpreteerd. Ik ben benieuwd wat u denkt.

Alvast bedankt!

Dag Renate,

Die vraag klopt ook niet. Het lijkt er sterk op dat de zin niet af is:

..//.. minstens moet overbruggen ......OM DIT OF DAT TE BEREIKEN

De rest staat misschien op de volgende pagina, of is weggevallen bij het kopiëren of zo. Dat je er geen chocola van kan maken ligt niet aan jou.

Groet, Jan

Renate op 06 juni 2011 om 21:22

Hoi Jan,

Hartelijk dank voor uw snelle reactie!

Ik ben nog even aan het denken over de vragen. Zelf denk ik dat de hoogte een 'minimale hoogte' moet hebben in verband met wrijving.  Een grotere weerstand betekent dat de springer van een hogere hoogte moet starten om een bepaalde snelheid te bereiken in vergelijking met dezelfde situatie zonder weerstand.

Echter weet ik niet de grote van de weerstand.

Zijn mijn antwoorden van 1 t/m 3 wel goed?

Ik het het vermoeden dat ik vraag 3 niet goed heb berekend. Als ik de snelheid (bij vraag 3) op een andere manier bereken (ipv met de energie balans), dan kan ik de energiebalans gebruiken om de hoogte te bepalen? Wat denkt u?

Vriendelijke groeten,

Renate

Renate op 06 juni 2011 om 21:25

Er staat trouwens nog wat aanvullende informatie:

"Bereken het hoogteverschil dat de springer in het aanloopdeel minstens moet overbruggen om de snelheid te halen die in c is uitgerekend. Waarom staat er 'minstens'?"

Ik hoop dat dit helpt. Voor mij is het nog steeds niet helemaal duidelijk.

Jan op 06 juni 2011 om 21:49

Renate, 6 jun 2011

Zijn mijn antwoorden van 1 t/m 3 wel goed?


 

ik heb ze niet opnieuw ingeklopt op de rekenmachine, maar je aanpak is in orde en de uitkomsten lijken schattend OK.

Wat de bedoeling kan zijn van die laatste vraag zal in mist gehuld blijven. Ik zou wel dertig verschillende vervolgen van die zin kunnen bedenken. Laat het zo, en steek je energie in een ander, helderder probleempje zou ik zeggen.

Groet, Jan

Jan op 06 juni 2011 om 21:55

Correctie:

Ik denk dat ik het zie:

vraag 3 heb je verkeerd geïnterpreteerd: het gaat niet om de snelheid die de springer krijgt als hij van het hoogste punt van de aanloop start, maar om de snelheid die hij bij het verlaten van de schans moet hebben om op dat kritische punt te kunnen landen. Daarna moet je bij vraag 4 berekenen op welke hoogte op de schans hij daarvoor moet starten.

Die vraagstellingen hadden wat helderder gekund .....

Groet, Jan

Renate op 07 juni 2011 om 12:02

Hoi Jan,

Hartelijk dank voor uw reactie. Deze 'interpretatie' fout maakt veel duidelijk! Ik heb de opgave inmiddels (hopelijk goed :)) kunnen oplossen. De uitkomsten zijn in ieder geval wel reeel. Bedankt!

De vraagstelling is inderdaad een beetje onduidelijk.

Groeten van Renate

 

Vraag 3: Snelheid waarmee de springer loskomt

 Gegevens:

 - s (horizontaal: springtafel – kritisch punt): 90 meter

 - t = 3,0 s

 - v = ?

 De snelheid waarmee de springer loskomt is te berekenen met de formule:

 v = s / t

 Antwoord: 90 meter / 3,0 seconde = 30 m/s

 

 

Vraag 4: Minimale hoogte van de aanloopdeel.

Gegevens:

 - v (loskomen): 30 m/s

 Energiebalans (aanloopdeel boven – aanloopdeel beneden):

 m * g * h + ½ m * v2 = m * g * h + ½ m * v2

 g * h + 0 J = 0 J + ½ * v2

 9,81 m/s2 * h + ½ * (0 m/s)2 = 9,81 m/s2 * 0 meter + ½ * (30 m/s)2

 9,81 m/s2 * h = 450 J

 Antwoord: h = 450 / 9,81 m/s2 = 45,9 meter.

 

Jan op 07 juni 2011 om 13:24

Renate, 7 jun 2011

 9,81 m/s2 * h = 450 J

Eigenlijk alleen bovenstaand notatiefoutje: Die joule hoort daar eigenlijk niet. De massa heb je al uit de vergelijking gegooid, een versnelling maal een afstand kan nooit de eenheid Joule hebben. Die 450 zijn hier eigenlijk de joules die horen bij 1 kg. Noteer beter niets, of als je het helemaal formeel wilt doen, noteer dan J/kg.

Goed beschouwd valt de helderheid van de vraagstelling wel mee. Ik ging eigenlijk te automatisch mee in jouw interpretatiefout ;) door alleen naar de uitwerking van je sommetje te kijken en niet kritisch te letten of je wel een goede hoogte had genomen voor die vraag 3.  

Groet, Jan

Renate op 07 juni 2011 om 15:25

Oke! Ik zal er in het vervolg op letten! Bedankt voor het meedenken! :)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vijf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)