Antwoorden Systematische natuurkunde havo 4 Noordhoff (9de druk) deel 3

Antwoorden opdrachten les 3 Fysica


Opgave 32
a De spanning in de draad bereken je met de formule voor de spanning.
De oppervlakte bereken je met behulp van de diameter.

A  14 πd 2
d is 1,2 mm = 1,2∙10−3 m
A = 1,13∙10−6 m2

F

A
 is de spanning in N m−2
F = 26 N
A = 1,13∙10−6 m2
26

1,13 10  6
 = 2,29∙107 N m−2
Afgerond:  = 2,3∙107 N m−2.
b De uitrekking bereken je met de formule voor de rek.
De rek bereken je met de formule voor de elasticiteitsmodulus.


E

E = 2,8∙109 N m−2
 = 2,3∙107 N m−2
 is de rek
2,3 107
2,8 109 

 = 8,21∙10−3



0
ε is 8,21∙10−3
Δℓ is de uitrekking
ℓ0 = 12 m

8, 21 10  3 
12
Δℓ = 9,85∙10−2 m
Afgerond: Δℓ = 9,9∙10−2 m.

Opgave 34
a De spanning bereken je met de elasticiteitsmodulus van staal en de rek.
De elasticiteitsmodulus van staal zoek je op in BINAS tabel 9 of tabel 10B.
De rek bereken je met de formule voor de rek.



0
ε is de rek.
Δℓ = 0,88 cm = 8,8∙10−3 m

, ℓ0 = 28 m
 = 3,14∙10-4


E

E = 0,20∙1012 N m−2 (Zie BINAS tabel 9)

0,20 1012 
3,14 10  4
 = 6,28∙107 N m−2
Afgerond:  = 6,3∙107 N m−2.
b De oppervlakte van de dwarsdoorsnede bereken je met spanning in en kracht op de kabel.
De kracht op de kabel bereken je met de formule voor de zwaartekracht.
De massa is massa van de lift met maximale belading.

Fzw = m∙g
m = 240 + 900 = 1140 kg
g = 9,81 m s−2
Fzw = 1140  9,81
Fzw = 1,118∙104 N

F

A
 = 6,3∙107 N m−2
1,118 10 4
6,3 10 7 
A
A = 1,77∙10−4 m2
Afgerond: A = 1,8∙10−4 m2.
c De diameter van één staaldraadje bereken je uit de oppervlakte van één staaldraadje.
De oppervlakte van één staaldraadje bereken je uit de oppervlakte van de liftkabel en het aantal
staaldraadjes in de liftkabel.

Akabel = 2000 × Astaaldraadje
Akabel = 1,8∙10−4 m2
1,8∙10−4 = 2000 × Astaaldraadje
Astaaldraadje = 9,0∙10−8 m2

Astaaldraadje  14 π d 2

9,0 10  8  14 π d 2
d = 3,38∙10−4 m = 0,338 mm
Afgerond: d = 0,34 mm.


Opgave 37
a Een materiaal is elastisch totdat de grafiek horizontaal gaat lopen.
Bij materiaal 1 is de rek groter voordat de grafiek horizontaal gaat lopen.
Materiaal 1 is dus het meest elastisch.
b De massa waarbij de draad plastisch gaat vervormen bereken je met de formule voor de
zwaartekracht.
De zwaartekracht bereken je met het verband tussen de spanning en de oppervlakte van de
dwarsdoorsnede. Deze spanning lees je af in figuur 3.58 in het basisboek.