Bungee Jump

Naina stelde deze vraag op 20 oktober 2017 om 13:56.

Hallo,
Kan iemand controleren of de tekening (zie bijlage) past bij de volgende vraag:

Adriaan wil een bungeejump uitvoeren van een brug die zich 90 m boven de bodem van een ravijn bevindt. Maar eerst wil hij berekenen of hij niet teveel gevaar loopt. Hij vraagt zich twee dingen af:

Hoe diep ligt het laagste punt van de val?
Wat is de maximale snelheid tijdens de val?

Hij gaat daarbij uit van de volgende gegevens: de luchtweerstand is verwaarloosbaar, de brug heeft een hoogte van 90 m, het elastische koord heeft een lengte van 32 m, en de veerconstante van het koord is 56 N/m. Adriaan heeft een massa van 75 kg.
(a) Welke energieomzettingen treden er op tijdens de val?

Om de maximale snelheid te berekenen kijkt Adriaan naar het punt waarin het koord voor het eerst gespannen raakt: na 32 m vallen op een hoogte van 58 m.
(b) Bereken de snelheid na 32 m vallen met behulp van energieomzettingen.

Dan realiseert Adriaan zich dat de bungeejumper blijft versnellen tot de veerkracht even groot is als de zwaartekracht.
(c) Ga na dat de maximale snelheid bereikt wordt op een hoogte van 45 m, als het koord 13 m is uitgerekt.
(d) Bereken de maximale snelheid die Adriaan tijdens de val bereikt.

In het laagste punt is alle energie die is omgezet opgeslagen in de veer. Adriaan heeft dan een totale afstand afgelegd van 32 m plus de uitrekking u van de bungeekoorden.
(e) Hoeveel zwaarte-energie is er omgezet? Stel een formule op.
(f) Bereken met deze formule op welke hoogte het laagste punt van de val van Adriaan ligt.

Ik wil graag alleen weten of mijn schets klopt.

Met vriendelijke groetn,

Naina

Reacties

Theo de Klerk op 20 oktober 2017 om 14:15
Je tekening lijkt ten dele te kloppen:
De totale (zwaarte)energie op 90 m hoogte is de Ez.  De Ekin zal 0 zijn.
Dan valt hij in vrije val naar beneden over 32 meter. De totale energie blijft gelijk maar zal nu tussen Ez (afnemend) en Ekin (toenemend) verdeeld worden.
Daarna wordt energie in de veer opgeslagen (1/2 Cu2) als deze wordt uitgerekt. Die neemt de totale energie op van de vallende Adriaan.
Je kunt dus bepalen hoe groot u is (t.o.v. de 58 m hoogte die hij heeft als de veer gaat uitrekken)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)