Snelheid en versnelling

0c - 3 oefeningen

BaansnelheidBerekenen
00qv - Snelheid en versnelling - basis - 618ms
Getal & Ruimte (12e editie) - vwo wiskunde B - 10.5

De baan van een punt \(P\) wordt beschreven door de bewegingsvergelijkingen
\(\begin{cases}x(t)=2t^3-8t \\ y(t)=3t^2+6t\end{cases}\)
Zie de figuur hieronder.

Oxy

3p

Bereken exact de baansnelheid van \(P\) op \(t=-2\text{.}\)

\(x'(t)=6t^2-8\)
\(y'(t)=6t+6\)

1p

[Voor de snelheidsvector geldt]
\(\overrightarrow{v}(-2)=\begin{pmatrix}x'(-2) \\ y'(-2)\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}16 \\ -6\end{pmatrix}\text{.}\)

1p

[Dus de baansnelheid is]
\(v(-2)=\begin{vmatrix}\overrightarrow{v}(-2)\end{vmatrix}=\sqrt{16^2+(-6)^2}=\sqrt{292}\text{ [}\text{}=2\sqrt{73}\text{]}\text{.}\)

1p

BaansnelheidMinimaliseren
00qw - Snelheid en versnelling - basis - 0ms
Getal & Ruimte (12e editie) - vwo wiskunde B - 10.5

De baan van een punt \(P\) wordt beschreven door de bewegingsvergelijkingen
\(\begin{cases}x(t)=-1\frac{1}{3}t^3+3t \\ y(t)=-2t^2-4t\end{cases}\)
Zie de figuur hieronder.

Oxy

4p

Bereken de minimale baansnelheid en de bijbehorende waarde van \(t\text{.}\) Rond af op twee decimalen.

\(x'(t)=-4t^2+3\)
\(y'(t)=-4t-4\)

1p

[De formule voor de baansnelheid is]
\(v(t)=\begin{vmatrix}\overrightarrow{v}(t)\end{vmatrix}\)
\(\text{}=\sqrt{(x'(t))^2+(y'(t))^2}\)
\(\text{}=\sqrt{(-4t^2+3)^2+(-4t-4)^2}\text{.}\)

1p

Voer in
\(y_1=\sqrt{(-4x^2+3)^2+(-4x-4)^2}\)
Optie 'minimum' geeft \(x=-0{,}898...\) en \(y=0{,}466...\)

1p

De minimale baansnelheid is ongeveer \(0{,}47\) voor \(t=-0{,}90\text{.}\)

1p

BaanversnellingBerekenen
00qx - Snelheid en versnelling - basis - 1ms
Getal & Ruimte (12e editie) - vwo wiskunde B - 10.5

De baan van een punt \(P\) wordt beschreven door de bewegingsvergelijkingen
\(\begin{cases}x(t)=-2t^2-6t \\ y(t)=2t^3-2t\end{cases}\)
Zie de figuur hieronder.

Oxy

4p

Bereken algebraïsch de baanversnelling van \(P\) op \(t=-1\text{.}\) Rond af op 2 decimalen.

\(x'(t)=-4t-6\)
\(y'(t)=6t^2-2\)

1p

[De formule voor de baansnelheid is]
\(v(t)=\begin{vmatrix}\overrightarrow{v}(t)\end{vmatrix}\)
\(\text{}=\sqrt{(x'(t))^2+(y'(t))^2}\)
\(\text{}=\sqrt{(-4t-6)^2+(6t^2-2)^2}\)
\(\text{}=\sqrt{36t^4-8t^2+48t+40}\text{.}\)

1p

[De formule voor de baanversnelling is dan]
\(a(t)=v'(t)\)
\(\text{}={1 \over 2\sqrt{36t^4-8t^2+48t+40}}⋅(144t^3-16t+48)\)
\(\text{}={72t^3-8t+24 \over \sqrt{36t^4-8t^2+48t+40}}\)

1p

[Invullen van \(t=-1\) geeft]
\(a(-1)={-40 \over \sqrt{20}}≈-8{,}94\)

1p

00qv 00qw 00qx