Examentrainers

Uit de hoek α die het touwtje maakt met de
verticaal, is de versnelling of vertraging van de
trein te bepalen. Figuur staat vergroot op de
uitwerkbijlage. Deze figuur is op schaal. Op de
ring werken twee krachten: de zwaartekracht
F_z en de spankracht F_s in het touw. De vector
F_z is al getekend. De verticale component van
F_s heft de zwaartekracht op. De massa van de
ring is 92 gram.
Bepaal de versnelling of vertraging van de trein.

• Teken daartoe eerst in de figuur op de
  uitwerkbijlage de spankracht F_s en de
  resulterende kracht F_res op de ring in de juiste
  verhouding tot de zwaartekracht.
• Laat alle krachten aangrijpen in het
  zwaartepunt Z.

Zodra de trein met constante snelheid rijdt,
bevestigt Werner het touwtje aan een vast
punt P, dat precies boven de rand van een
tafel bevindt. Hij laat de ring met een kleine
uitwijking slingeren. Het touwtje raakt
daarbij telkens de rand van de tafel.
In figuur zijn de uiterste standen van de
slinger weergegeven. Deze figuur is niet op
schaal. De ring slingert in 4,02 s drie keer
heen en weer tussen de getekende uiterste
standen. De slingerlengte onder de tafel is x.
De totale slingerlengte vanaf punt P tot
zwaartepunt Z van de ring is 65,0 cm.
Bereken x.