[Toelatingsexamen] Vraag: Kogel en onbekende stof

[Hestertje]

Hi ik heb twee vragen waar ik niet uitkom, ik hoop dat ik hier aan het goede adres ben:

Vraag 1:

Een kogel opgehangen aan een massaloos, niet uitrekbaar koord, wordt vanuit het punt Q losgelaten (zie figuur).

De versnellingsvector van de kogel in het punt P wordt dan weergegeven door:

• A
• B
• C
• D

Vraag 2:

De grafiek geeft de temperatuur weer van 1,0 kg van een stof die verwarmd wordt. De stof was oorspronkelijk in vaste toestand. De toegevoegde warmte bedraagt 2000 J/min en er zijn geen warmteverliezen.

Welke van de onderstaande beweringen is juist?

• Na 4 min is de stof in de vloeibare fase.
• De soortelijke warmtecapaciteit van de stof is groter in de vloeibare fase dan in de vaste fase.
• De totale warmtehoeveelheid, nodig om de stof van de vaste fase naar de vloeibare fase over te laten gaan, bedraagt 6000 J.
• Na 10 min is de stof volledig verdampt.

Alvast heel erg bedankt voor de uitleg!!

[TD]

1) Terwijl de snelheidsvector rakend aan de baan is, in de richting van de beweging (hier dus B), is de versnellingsvector loodrecht hierop, naar binnen gericht; dus A.

2) De oppervlakte onder het horizontale stuk is 6000J en dat is precies de faseovergang, dus antwoord C.

[Jan van de Velde]

1) Terwijl de snelheidsvector rakend aan de baan is, in de richting van de beweging (hier dus B), is de versnellingsvector loodrecht hierop, naar binnen gericht; dus A.

Het kan aan mij liggen, maar ik vind alle antwoorden fout. In punt P is de nettokracht namelijk 0, spankracht verticaal naar boven, en zwaartekracht verticaal naar beneden. Waar de nettokracht 0 is kan volgens mij ook geen sprake zijn van een versnelling. Die zwaartekracht is wel degelijk aanwezig, en niet een denkbeeldige kracht die we als rekentruukje gebruiken, zoals een centrifugaalkracht.

Let wel, bij multiple-choice moet je altijd het beste antwoord kiezen. B en C zijn hoe dan ook fout voor punt P. Maar in punt Q zou die versnellingsvector netjes langs de baancirkel wijzen, als resultante van spankracht en zwaartekracht, en zou C het goede antwoord zijn (langs de baancirkel dan, die in punt Q niet horizontaal loopt natuurlijk)

LILA = ZWAARTEKRACHT

BLAUW= SPANKRACHT

ROOD= NETTOKRACHT

RICHTING VERSNELLING MOET GELIJK ZIJN AAN RICHTING NETTOKRACHT.

LET OP DE VERANDERINGEN IN RICHTING EN GROOTTE VAN DIE VERSNELLINGSVECTOR.



EXCUUS.

IK ZIE DAT IK VERGETEN BEN DE KRACHTEN IN PUNT P TE TEKENEN.

MAAR DIE GAAN DUS VERTICAAL OMHOOG RESP OMLAAG, MET ALS NETTOKRACHT 0, géén RODE VECTOR.

(Ik mag zo zoetjes aan imageshack wel eens gaan sponsoren, dit is al mijn vierde plaatje vandaag.... )

[TD]

Volgens mij zoek je het te ver, maar hebben ze het misschien onzorguldig geformuleerd - zou de zwaartekracht buiten beschouwing gelaten moeten worden?

Zoals ik het interpreteerde is de versnelling hier steeds naar het middelpunt van de cirkelvormige beweging gericht (de radiale versnelling dus?), zoals ook hier geïllustreerd.

[Jan van de Velde]

Ja, dat geldt voor eenparige cirkelbewegingen. Daar is maar sprake van één reële kracht, de spankracht in het touw. Dat is dan een centripetale kracht die een centripetale versnelling veroorzaakt. Omdat de kogel echter een baan blijft volgen en niet naar binnengetrokken wordt verzinnen we er voor het evenwicht een centrifugale kracht bij, veroorzaakt door de traagheid van de kogel.

Maar een slinger werkt heel anders. Daar speelt de zeer reële zwaartekracht een zeer reële rol.

Wat ik wél met TD! eens ben is dat de opgave alleen te beantwoorden is voor een eenparige cirkelbeweging. Maar daar hebben ze dan wel een totaal verkeerd plaatje en plus totaal verkeerde tekst bijgeplakt.

Schandalig. Weggooien dat boek.

[TD]

Schandalig. Weggooien dat boek.

Erger nog: het komt niet uit een boek maar uit een toelatingsexamen

Gelukkig zullen de meeste studenten (hopelijk) door hebben dat het om een ecb gaat, dat hebben ze immers ook (hopelijk) in de les gezien en staat beschreven als te kennen stof voor dit examen.

[kotje]

Volgens mij krijgen we in het eerste geval antwoord C: want in zijn laagste punt bereikt de slinger zijn hoogste snelheid en nu begint zijn snelheid te verminderen, dus versnelling tegengesteld aan snelheid volgens raaklijn baan gericht.

Voor het tweede geval krijgen we antwoord C:In het begin van het horizontaal gedeelte begint het te smelten en dit duurt tot het einde horizontaal gedeelte, gedurende het smelten verhoogt de temperatuur niet omdat al de warmte gebruikt wordt om de stof te smelten. Dit duurt 3 minuten, maal 2000 J is 6000J.

[TD]

Volgens mij krijgen we in het eerste geval antwoord C: want in zijn laagste punt bereikt de slinger zijn hoogste snelheid en nu begint zijn snelheid te verminderen, dus versnelling tegengesteld aan snelheid volgens raaklijn baan gericht.

Voor het tweede geval krijgen we antwoord C:In het begin van het horizontaal gedeelte begint het te smelten en dit duurt tot het einde horizontaal gedeelte,  gedurende het smelten verhoogt de temperatuur niet omdat al de warmte gebruikt wordt om de stof te smelten. Dit duurt 3 minuten, maal 2000 J is 6000J.

Met het tweede ben ik akkoord (zie ook m'n eerste post); maar met dat eerste zeker niet, maar dat heeft misschien te maken met de slechte formulering van de vraag en de interpretatie daarvan. Zie ook de opmerkingen van Jan en mezelf hierover.

[Jan van de Velde]

Volgens mij krijgen we in het eerste geval antwoord C: want in zijn laagste punt bereikt de slinger zijn hoogste snelheid en nu begint zijn snelheid te verminderen, dus versnelling tegengesteld aan snelheid volgens raaklijn baan gericht.

Als je het dan infinitesimaal wil beschouwen, IN dat punt is hij juist aan het overschakelen van een versnelling naar rechts naar een versnelling naar links. Juist IN dat punt is zijn versnelling dus even 0. Pas JUIST VOORBIJ punt P zou C zijn versnellingsvector zijn, niet IN punt P.

[kotje]

Ik doe wel een kleine eventuele correctie aan de eerste vraag : Het is wel zo dat de versnelling op elk moment geleverd wordt door de projectie van de zwaartekracht op de raaklijn, zoals Jan bijna getekend heeft. De zwaartekracht blijft altijd verticaal. De componente op de raaklijn versnelt respectievelijk vertraagt het bolletje. De andere componente wordt opgevangen door de veerkracht van het touw. Als het bolletje in zijn laagste punt is, is de projectie op de raaklijn 0, dus de versnelling is op dit moment exact 0. Dus geen enkel antwoord is juist.

[TD]

Klopt wellicht, zoals Jan ook had gevonden - maar ik denk dat de opzet van de vraag dus een ECB is waarbij men doelt op de radiale versnelling, steeds naar het middelpunt van de cirkel gericht. Zonder twijfel is de vraag onzorgvuldig gesteld en ook nog eens slecht geïllustreerd.

[kotje]

Wel TD! gij hebt niet dikwijls ongelijk, maar hier gaat ge toch fout: Bij een ECB blijft de snelheid altijd dezelfde wat hier zeker niet het geval is, want de snelheid verandert voortdurend. Trouwens de benodigde centripetale kracht verandert voortdurend en is in P maximaal. Misschien moet ik je toch nog gelijkgeven. Bij goed nadenken zou het toch A kunnen zijn. Men zou het kunnen beschouwen als strikvraag, door het feit dat de versnelling langs de raaklijn daar juist exact 0 is. Dus bij nader inzien kies ik ook A, voor de centripetale versnelling. In de andere punten is er versnelling langs de raaklijn en een centripetale versnelling.

Goed denken is traag denken.

[TD]

Ik begrijp wat je bedoelt, maar die foutjes wijt ik aan de slechte vraagstelling

[Jan van de Velde]

Dus bij nader inzien kies ik ook A, voor de centripetale versnelling.

Hoe ik ook nader blijf inzien, ze blijven allevier fout. Echt gewoon fout. Er is geen goed antwoord voor de vraag, of geen goede vraag voor de antwoorden, net hoe je het bekijkt.

Omdat niks invullen mogelijk geen punten oplevert, uit arren moede dan maar met een flinke verwensing voor A kiezen. Tijd verknoeid, kostbare tentamen-energie verloren. En daardoor mogelijk weer punten kwijt op andere vragen. Dit is geen klein slordigheidje, dit is broddelwerk. Er zijn nog andere woorden voor, maar dit is een net forum..... In een (toelatings)examen mág zoiets niet gebeuren. Zeg maar dat ik het gezegd heb 8)

[aadkr]

Het moet vplgens mij gewoon vector A zijn.

Dit is een mathematische slinger.

Op het moment dat de kogel door de evenwichtsstand gaat , is de tangentieele versnelling nul, maar de normaalversnelling is niet nul. Deze is gericht naar het draaipunt en werkt op de kogel. ( vector A)