Hoog en droog
In het televisiespel "Hoog en Droog" is het de bedoeling dat deelnemers zo snel mogelijk
een gracht oversteken. Dat dient te geschieden in een voertuig van eigen ontwerp en
makelij dat beweegt over twee strak gespannen, evenwijdige, horizontale kabels. Zie
figuur.
Eén van de deelnemers bereikt in 6,0s de overkant. De massa van het voertuig en de
deelnemer samen is 106 kg. Het v.r-diagrarn van zijn beweging is in figuur weergegeven.
Om hoger in het klassement te eindigen , verschijnt deze deelnemer het volgend jaar aa n
de start met een verbeterde versie van het voertuig. Hij maakt gebruik van dezelfde kar
met fietsw ielen met een diameter van 60 cm. Om de vooras van de kar heeft hij nu een
klos gemonteerd waarover hij een koord heeft gewikkeld. Een helper hangt aan dat
koord. Zie figuur.
De diameter van de klos is zo gekozen dat de helper juist het water raakt als de kar aan
het einde van de oversteek is. De kar legt bij de oversteek bij deze gelegenheid een
afstand van 20 m af. De helper daalt 5,0 m voor hij het water raakt. Neem aan dat het
koord dan verticaal hangt.
De massa van klos, wielen en touw is verwaarloosbaar. De deelnemer en de kar hebben
samen weer een massa van 106 kg. De massa van de helper is 95 kg.
De spierkracht van de deelnemer in de kar verricht bij de oversteek 2,2 kJ arbeid. De
arbeid verricht door de wrijvingskrachten bedraagt -0,30 kJ.
Tijdens het versnellen van de kar zal het koord enigszins scheef hangen. Beschouw de
helper als een puntmassa van 95 kg die aan het koord hangt. De luchtwrijving op de
helper wordt verwaarloosd.
Op een bepaald moment heeft de helper een versnelling met een horizontale component
van 2,4 m·s-2 en een verticale component van 0,60 m·s-2 omlaag.