Examenvragen bij hoofdstuk 3: Energieomzettingen

Je leidt formule (2) af: het nuttige vermogen is de som van wat de schuifwrijving en de luchtweerstand kosten, vermenigvuldigd met de snelheid. Dit test $P = Fv$, krachtenevenwicht bij constante snelheid en de formule voor luchtweerstand.

Je schat de frontale oppervlakte van Schulting in de schaatshouding en berekent daarmee het vermogen bij $11{,}9 \text{ m s}^{-1}$. Dit test het maken van een beredeneerde schatting en het gebruik van formule (2).

Je berekent eerst de elektrische energie in één AA-batterij en daarna hoeveel batterijen evenveel energie hebben als de opgeslagen zwaarte-energie van de kabelbaan. Dit test $E_{el} = UIt$ en $E_z = mgh$.

Je berekent het rendement waarmee zwaarte-energie van het zand wordt omgezet in elektrische energie van de lampjes. Dit test vermogen, zwaarte-energie en $\eta = \frac{P_{el}}{P_z}$.

Je bepaalt hoeveel energie het balletje verliest in de eerste hele stuiterbeweging, uit het verschil in hoogte voor en na de stuit. Dit test het aflezen van een $(y,t)$-diagram en zwaarte-energie.

Je berekent de snelheid waarmee het balletje de pan raakt bij $13\%$ energieverlies door luchtweerstand, en toont aan dat die snelheid bij $0\%$ verlies na afronding gelijk is. Dit test energiebehoud en significante cijfers.

Je bepaalt hoeveel energie de hete pan per stuit aan het balletje geeft in de stabiele situatie. Dit test het combineren van twee grafieken.

Je berekent de totale weerstandskracht die Denise ondervond, uit haar vermogen en snelheid. Dit test $P = Fv$ bij constante snelheid.

Je berekent de gemiddelde resulterende remkracht op Denise en haar fiets tijdens het afremmen van $82{,}2$ naar $50 \text{ m s}^{-1}$ over $1{,}5 \text{ km}$. Dit test arbeid en kinetische energie, of een eenparig vertraagde beweging.

Je verklaart waarom Mees alleen de eerste meetpunten gebruikt voor de trendlijn in figuur 4. Dit test het verschil tussen rol- en luchtweerstand.

Je bepaalt de rolweerstandskracht uit de trendlijn in figuur 4 (bij vraag 5), in twee significante cijfers. Dit test de wet van arbeid en kinetische energie.

Je laat zien dat $k = 0{,}4$ klopt met $c_{\text{w}} = 1{,}2$ en de schematische tekening van de scooter. Dit test de formule voor luchtweerstand en het schatten van een oppervlak.

Je bepaalt de laagste en hoogste maximale snelheid van de onbegrensde scooter, in drie significante cijfers. Dit test het aflezen van een grafiek met meerdere krommen en het omrekenen van $\text{m s}^{-1}$ naar $\text{km h}^{-1}$.

Je kiest welk $(F,s)$-diagram bij het $(h,F)$-diagram van figuur 7 hoort en zegt bij welke ski de meeste arbeid nodig is. Dit test het omzetten van $h$ naar $s$ en dat arbeid de oppervlakte onder een $(F,s)$-grafiek is.

Je berekent de hoogte waarvan het dummyhoofd met helm valt om de impactsnelheid van $5{,}42 \text{ m s}^{-1}$ te bereiken. Dit test de wet van behoud van energie bij een val zonder wrijving.

Je laat zien dat de gemiddelde versnelling van het hoofd bij een remweg van $20 \text{ mm}$ kleiner is dan de norm van $250 g$. Dit test arbeid en kinetische energie, $W = F \cdot s$ en $F = ma$.

Je bepaalt de verplaatsing van de bal tijdens de worp met de schaal van de foto's en berekent daarmee de gemiddelde resulterende kracht. Dit test arbeid en kinetische energie, $W = F s$ en $E_k = \frac{1}{2}mv^2$.

Je kiest de formule voor de totale veerenergie van de twee veren, met uitrekkingen $u_L$ en $u_R$. Dit test $E_v = \frac{1}{2}Cu^2$ voor één veer.

Je geeft de natuurkundige verklaring waarom de veerenergie in figuur 5 nooit tot $0 \text{ J}$ daalt. Dit test dat een gespannen veer energie heeft.

Je beoordeelt of André gelijk heeft dat de hobbels in de grafiek van $E_t$ verdwijnen als de wrijvingskracht constant is. Dit test het vermogen van een kracht, $P = Fv$.

Je bepaalt hoeveel energie de satelliet per seconde verliest door wrijving met de atmosfeer. Dit test het vermogen van een kracht, $P = Fv$, en de formule voor luchtweerstand.