Oefen de examens van de afgelopen 8 jaar, met uitleg van docenten bij elke vraag
Extra uitleg en oefenen bij elk onderwerp uit je examen
Loop je vast? Ainstein, je AI-tutor, kijkt met je mee en helpt je verder
Tegen het einde van de Eerste Wereldoorlog introduceerde het Duitse leger een nieuw ontwerp kanon, het 'Pariser Kanone' (het Parijse Kanon).
figuur 1
Zie figuur 1. Dit kanon kon Parijs beschieten van achter de frontlinie, een afstand van120\operatorname{\mathrm{km}}. Een granaat bereikte hierbij een hoogte van wel40\operatorname{\mathrm{km}}waarbij hij door zeer ijle lucht vloog. Tussen maart en augustus 1918 schoot het Duitse leger ongeveer 350 granaten af richting Parijs.
Gegevens van het Pariser Kanone
diameter granaat
20\operatorname{\mathrm{cm}}
massa granaat
106\operatorname{\mathrm{kg}}
buskruit per schot
180\operatorname{\mathrm{kg}}
uittree-snelheid
$1640 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}
afstand
$>120 \mathrm{~km}
hoogte
$>40 \mathrm{~km}
De loop was extra lang gemaakt, zodat de granaten een voldoende hoge snelheid kregen om de afstand te overbruggen.
In figuur 2a en 2b zijn het ($v, t)-diagram en het ($F_{\text {res }}, t)-diagram van een granaat weergegeven tijdens het afschieten. Op$t=0{,}04 \mathrm{~s}verlaat de granaat de loop. Deze figuren staan vergroot op de uitwerkbijlage.
figuur 2afiguur 2b
3 punten
Open vraag
Fabian merkt op dat zijn model niet kan verklaren hoe een granaat met een beginsnelheid van$1640 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}een afstand van120\operatorname{\mathrm{km}}kan afleggen.
Emily merkt op dat de luchtdichtheid van de atmosfeer afneemt als de hoogte boven zeeniveau toeneemt.
Fabian breidt zijn model uit met een variabele luchtdichtheid en met dit model simuleert hij de beweging van de granaat. Dit levert het ($v, t)-diagram van figuur 5. Na190\operatorname{\mathrm{s}}slaat de granaat in.
figuur 5
Voer de volgende opdrachten uit:
•Geef aan waarom de minimale snelheid van de granaat niet gelijk is aan 0 .
•Leg uit waarom de snelheid van de granaat aan het eind van de beweging afneemt.
Beoordeling
voorbeeld van een antwoord:
•De granaat heeft gedurende de hele vlucht een snelheid in de x-richting.
•Tijdens de val werken er twee krachten op de granaat, de zwaartekracht en de luchtwrijving. (Doordat de dichtheid van de atmosfeer toeneemt bij het naar beneden gaan zal ook de luchtwrijving groter worden, bij dezelfde snelheid.) De granaat zal door de grote luchtwrijving een resulterende kracht tegen de bewegingsrichting ondervinden. De granaat vertraagt daardoor.
Op deze pagina behandelen we vraag 6 van het centraal examen natuurkunde vwo 2019 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Pariser Kanone, en is 3 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
De uitlegvideo van docent Margriet bekijken (video spoelt automatisch door naar het juiste moment)
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden