Vectoren en goniometrie > Vectoren
12345Vectoren

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

De noordelijke component is ongeveer `433` km en de oostelijke component is `250` km.

b

Vanaf `90^@` .

c

Bij een hoek van `150^@` .

d

Vanaf `180^@` .

Opgave 1

Meet de lengte van beide componenten op.
Als je nog goed op de hoogte bent met goniometrie (sinus, cosinus) dan kun je die lengtes ook zonder tekening vinden.

Je vindt ongeveer:
a noord: `200` ; oost: `346` .
b noord: `text(-)150` ; oost: `370` .
c noord: `text(-)200` ; oost: `text(-)347` .
d noord: `70` ; oost:  `text(-)394` .

Opgave 2
a

Maak zelf een tekening van de situatie.

Lengte `=sqrt(200^2+100^2)≈223,6` km en `alpha≈27^@` (opmeten of werken met `tan(alpha)=200/100=2` ).

b

Maak zelf een tekening van de situatie.

Lengte `=sqrt(300^2+400^2)=500` en `alpha~~127^@` .

c

Lengte `=sqrt(200^2+300^2)≈360,6` km en `α≈124^@`

d

Lengte `=sqrt(150^2+200^2)=250` km en `alpha~~217^@` .

e

Lengte `=100` km en `α=270^@` .

f

Lengte `=200` km en `α=180^@` .

Opgave 3

`vec(AB) =( (1-text(-)2), (6-1) )=( (3), (5) )`

` vec(DC) =( (text(-)28-text(-)31), (17-12) )=( (3), (5) )`

`|vec(AB)|=|vec(CD)|=sqrt(3^2+5^2)=sqrt(34)`

Dus `tan(alpha)=(5/3)` en daarmee `alpha~~59,0^@` . De overeenkomende componenten van beide vectoren zijn gelijk, dus de vectoren zijn gelijk.

Opgave 4
a

`| vec(a) |=sqrt(12^2+5^2)=13` en `tan(alpha)=5/12` , dus `alpha~~22,6^@` .

b

`| vec(b) |=sqrt((text(-)15)^2+7^2)=sqrt(274)` en `tan(180^@-alpha)=7/15` dus `180^@-alpha~~25^@` en `alpha~~155^@` .

c

`| vec(c) |=sqrt((text(-)5)^2+8^2)=sqrt(89)` en `tan(180-alpha)=8/5` dus `180-alpha~~58^@` en `alpha~~122^@` .

d

`| vec(d) |=5` en hij staat recht naar beneden dus `alpha=270^@` .

e

`|vec(e)|=13` en `alpha≈0^@` .

f

`| vec(f) |=sqrt(13^2+(text(-)25)^2)=sqrt(794)` en `tan(360-alpha)=25/13` geeft `360-alpha~~62,5^@` en `alpha=297,5^@` .

Opgave 5
a

Ook `200` N

b

Als de hoek kleiner of gelijk aan `23^@` is, dan blijft het gewicht liggen.

c

Het hellende vlak is met de hellingshoek verdraaid ten opzichte van het horizontale vlak.

d

De component van de zwaartekracht loodrecht op het hellende vlak is dan `sqrt( 500^2 -300^2 )=400` N. De hellingshoek van het hellende vlak is gelijk aan de hoek tussen de component loodrecht op het hellende vlak en de zwaartekracht. Dit betekent: `tan(α)≈400/300` en dit geeft `alpha~~36,9^@` .

Opgave 6
a

`v_x ≈text(-)2,8` en `v_y ≈text(-)2,8`

b

`v_x ≈text(-)4,3` en `v_y =2,5`

c

`v_x ≈5,2` en `v_y =text(-)3`

d

`v_x =0` en `v_y =text(-)3`

Opgave 7
a

`| vec(v) |=sqrt(3^2+(text(-)5)^2)=sqrt(34)` en de richtingshoek: `tan(360-alpha)=5/3` en `360^@ - alpha=59^@` , dus `alpha=301^@`

b

`| vec(v) |=sqrt((text(-)30)^2+(text(-)50)^2)=sqrt(3400)` en de richtingshoek: `tan(alpha)=50/30` , dus `alpha = 59^@` dus de richtingshoek wordt `180+59=239^@`

c

De `x` -component is negatief, en de `y` -component is `0` , dus de vector wijst horizontaal naar links. Zodoende is `|vec(v)|=12` en `alpha=180^@`

d

`| vec(v) |=sqrt(1^2+(text(-)12)^2)=sqrt(145)` en de richtingshoek is `tan(360-alpha)=12/1` , dus `360^@ -alpha=82,2^@` en `alpha=274,8^@`

Opgave 8
a

Voor beide vectoren geldt dat: `x` -component is `30` en `y` -component is `text(-)10` .

Dus de vectoren zijn even lang en zijn evenwijdig. Dus zijn de vectoren `vec(AD)` en `vec(BC)` even lang en evenwijdig. Dus vierhoek `ABCD` is een parallellogram.

b

`S(text(-)13, 76)` ( `S` is het midden van lijnstuk `AC` en lijnstuk `BD` ).

`|vec(AS)|=sqrt((text(-)23-(text(-)13))^2+(61-76)^2)= sqrt(325)`
`|vec(SC)|=sqrt((text(-)3-(text(-)13))^2+(91-76)^2)= sqrt(325)`
`|vec(AS)|=|vec(SC)|`
`|vec(BS)|=sqrt((7-(text(-)13))^2+(51-76)^2)=sqrt(1025)`
`|vec(SD)|=sqrt((text(-)33-(text(-)13))^2+(101-76)^2)=sqrt(1025)`
`|vec(BS)|=|vec(SD)|`
De twee diagonalen snijden elkaar middendoor en dus is `ABCD` een parallellogram.

Opgave 9
a

Als je een tekening van de situatie maakt waarbij de pijlen `8` cm lang zijn, dan meet je dat de component in de richting van de rails ongeveer `7,5` cm is en dus trekt één persoon met een kracht van ongeveer `7,5` N in de richting van de rails. Twee personen die met dezelfde kracht en onder dezelfde hoek trekken, trekken dan met een kracht van ongeveer `15` N in de richting van de rails.

b

De persoon van `8` N trekt met ongeveer `7,5` N in de richting van de rails en de persoon van `6` N trekt met ongeveer `5,6` N in de richting van de rails. Samen trekken ze met ongeveer `13` N in de richting van de rails.

Opgave 10

`vec(AS)=((2),(1))` en `vec(DS)=((1),(text(-)2))` , hieruit volgt dat de richtingscoëfficiënt van de lijn door `A` en `C` gelijk is aan `0,5` en de richtingscoëfficiënt van de lijn door `B` en `D` gelijk is aan `text(-)2` . Omdat `text(-)2*0,5=text(-)1` staan de diagonalen `AC` en `BD` loodrecht op elkaar.

Bereken `|DS|=|SB|=sqrt(5)` , dus diagonaal `AC` deelt diagonaal `BD` middendoor. De diagonalen staan loodrecht op elkaar en de ene deelt de ander middendoor. Hieruit volgt dat vierhoek `ABCD` een vlieger is.

De `y` -coördinaat van `C` is `13,5` .

Opgave 11Zwemmer (1)
Zwemmer (1)

Je kunt de vector van zwemsnelheid (lengte `2` , die schuin staat) ontleden in een horizontale en een verticale component. De horizontale component heeft lengte `0,6` dus de verticale component is `sqrt( 2^2 -0,6^2 ) ≈1,908` . Dat betekent dat de zwemsnelheid van oever tot oever ongeveer `1,908` km/h is, ofwel zo'n `0,53` m/s.

Hij doet er `(50)/(0,53)~~94` seconden over.

Opgave 12Zwemmer (2)
Zwemmer (2)

De afgelegde weg `AB` is te ontleden in een horizontale component en een verticale component. De verticale component is `60` meter, ofwel de breedte van de rivier. De horizontale component wordt bepaald door de stroomsnelheid. In de loop van `5` minuten wordt de zwemmer `1/12*0,6=0,05` km ofwel `50` meter door de stroming naar rechts geduwd. De lengte van `AB` is dus:  `sqrt(60^2+50^2)~~78,1` meter.

De snelheid waarmee de zwemmer `AB` heeft afgelegd, is dus `(78,1)/300~~0,260` m/s, ofwel ongeveer `0,260 *3,6~~0,937` km/h.

Opgave 13Sportvliegtuig
Sportvliegtuig
a
b

Met meten vind je dat de verplaatsingsvector ongeveer `((240),(185))` km is.

De koershoek is ongeveer `52^@` ten opzichte van het noorden en de afstand is ongeveer `303` km.

Opgave 14
a

`|vec(a)|≈4,47` en `|vec(b)|≈5,39`

b

De richtingshoek van `vec(a)` is ongeveer `153^@` , die van `vec(b)` ongeveer `68^@` .

Opgave 15
a

`| vec(PQ) |= sqrt(164)` en de richtingshoek is ongeveer `309^@` .

b

`vec(QR) = ((5),(4))` en heeft daarom richtingshoek `~~51^@` .
Daarom is `/_PQR ~~ 51^@ - (360^@ - 309^@) = 90^@` .

verder | terug