(Wiskunde - Getal en Ruimte 12de editie, VWO 2 , H8 Inhoud en vergroten)
H8.5 Inhoud bij vergroten
(61, 62, 63, 64, 69, 70)
Opgave 61.
a.
→ De twee blikken zijn gelijkvormig. Als L het origineel is, dan is XL de vergroting van L.
- Vergrotingsfactor k = afmeting beeld ÷ overeenkomstige afmeting origineel
- De hoogte van blikformaat L (origineel) is 12 cm. Van formaat XL (beeld) is de hoogte 18 cm.
- k = 18 cm ÷ 12 cm = 1,5
→ Om te bepalen welk blik de beste koop is, vergelijk je de prijzen van de inhoud van de twee blikken.
- inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- Als de kosten van de inhoud van een XL-blik meer dan 1,5³ keer de kosten van de inhoud van een L-blik zijn, dan is een blik van formaat L de beste koop.
- Als de kosten van de inhoud van een XL-blik minder dan 1,5³ keer de kosten van de inhoud van een L-blik zijn, dan is een blik van formaat XL de beste koop.
- Als de kostwn van de inhoud van een XL-blik gelijk is aan 1,5³ keer de kosten van de inhoud van een L-blik, dan is geen van de twee blikken de beste koop.
→ Een blik van formaat L kost 2,50 euro. Formaat XL kost 8,50 euro. De vergrotingsfactor k is 1,5.
- 2,50 × 1,5³ = 8,4375 → 8,40 euro
- 8,40 euro (1,5³ keer de kosten van een L-blik) < 8,50 euro (de kosten van een XL-blik)
- Een blik van formaat L is de beste koop.
b.→ De materiaalkosten zijn proportioneel met de oppervlakte van het blik.
→ De materiaalkosten van een blik van formaat XL zijn 30 cent. De vergrotingsfactor k is 1,5.
- De oppervlakte van een blik van formaat XL is zo groot als 1,5² keer de oppervlakte van een blik van formaat L.
- De materiaalkosten van een blik van formaat L = de materiaalkosten van een blik van formaat XL ÷ 1,5² = 30 cent ÷ 1,5² ≈ 13,3 → 13 cent
- De materiaalkosten van een blik van formaat L zijn 13 cent.
c.→ Het voer wordt in de blikken gedaan. Dus de inkoopkosten van het voer per blik betreffen de inhoud van het blik.
- De inkoopkosten van het voer in formaat XL zijn 2 euro. De vergrotingsfactor k is 1,5.
- De inhoud van een blik van formaat XL is zo groot als 1,5³ keer de inhoud van een blik van formaat L.
- De inkoopkosten van het voer in formaat L = De inkoopkosten van het voer in formaat XL ÷ 1,5³ = 2 euro ÷ 1,5³ ≈ 0,592 → 0,59 euro
Opgave 62.
→ Pas op: er staat in de opgave "Geef je antwoorden zo mogelijk in meter, in m² of in m³".
→ Het echte vliegtuig Airbus A380 is een vergroting van het model. De vergrotingsfactor k is 35.
a.
→ Het modelvliegtuig is 205,7 cm lang.
→ lengte beeld = k × lengte origineel
→ lengte van het echte vliegtuig = k × lengte van het modelvliegtuig
= 35 × 2,057 m = 71,995 m
→ De lengte van het echte vliegtuig is 72,0 m (rond af op één decimaal).
b.
→ De brandstoftanks van het modelvliegtuig hebben een inhoud van 7463,6 cm³.
- 7463,6 cm³ = 0,0074636 m³
→
inhoud beeld = k³ × inhoud origineel→ inhoud van de brandstoftanks van het echte vliegtuig = k³ × inhoud van de brandstoftanks van het model
- inhoud van de brandstoftanks van het echte vliegtuig = 35³ × 0,0074636 m³ = 320,00185 m³
→ De inhoud van de brandstoftanks van het echte vliegtuig is
320,0 m³ (rond af op één decimaal).
c.
→ Het vleugeloppervlak van het modelvliegtuig is 69,0 dm².
→ oppervlakte beeld =
k² × oppervlakte origineel
→ vleugeloppervlakte van het echte vliegtuig = k² × vleugeloppervlakte van het modelvliegtuig
- vleugeloppervlakte van het echte vliegtuig = 35² × 0,69 m² = 845,25 m²
→ Het vleugeloppervlak van het echte vliegtuig is
845,3 m² (rond af op één decimaal).
d.
→ De spanwijdte van het modelvliegtuig is 22,8 dm.
→
lengte beeld = k × lengte origineel → spanwijdte van het echte vliegtuig = k × spanwijdte van het modelvliegtuig
= 35 × 2,28 m = 79,8 m
→ De spanwijdte van het echte vliegtuig is 79,8 m (rond af op één decimaal).
e.
→ De vleugels van het modelvliegtuig maken een hoek van 56,5º met de romp.
→ Het echte vliegtuig en het modelvliegtuig zijn gelijkvormige figuren. Als twee figuren gelijkvormig zijn, hebben de overeenkomstige hoeken dezelfde graden.
→ De vleugels van het echte vliegtuig maken ook (zoals bij het modelvliegtuig) een hoek van 56,5º met de romp.
Opgave 63.
a.
→ De kleinere melkauto is een verkleining van de melkauto. De vergrotingsfactor
k is 0,65.
→ De vraag van de opgave is hoeveel kleinere melkauto's nodig zijn om alle melk van de volledig gevulde melkauto over te pompen. Deze vraag betreft dus de inhoud van de melkauto.
- Als je het benodigde aantal kleine melkauto's neemt als x,
- x × inhoud van de kleine melkauto ≧ inhoud van de melkauto
x ≧ inhoud van de melkauto ÷ inhoud van de kleine melkauto
→ inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- inhoud cilinder = π × straal² × hoogte
- inhoud van de melkauto = π × (2,5 ÷ 2)² × 22 = 34,375π m³
- inhoud van de kleine melkauto = 0,65³ × 34,375π
- inhoud van de melkauto ÷ inhoud van de kleine melkauto = 34,375π ÷ (0,65³ × 34,375π) = 1 ÷ 0,65³ ≈ 3,64
→ Het aantal benodigde kleinere melkauto's is
4.
b.
①Er wordt 10 liter melk per seconde overgepompt.
②Het wisselen van de kleine melkauto's neemt telkens 10 minuten in beslag.
③Om 14:30 uur is de eerste kleine melkauto aangesloten en begint het overpompen.
→ 1000 liter = 1 m³, dan 10 liter = 0,01 m³
→ Er wordt 0,01 m³ per seconde overgepompt.
- inhoud van de kleine melkauto = 0,65³ × 34,375π m³
- benodigde tijd om de melk naar één kleine melkauto over te pompen = (0,65³ × 34,375π m³) ÷ 0,01 m³ ≈ 2966 seconden
- Om de melk naar één kleine melkauto over te pompen duurt het 2966 seconden.
→
inhoud van de melkauto – (3 × inhoud van de kleine melkauto) = de inhoud van de 4de kleine melkauto- 34,375π m³ – (3 × 0,65³ × 34,375π m³) ≈ 19,02 m³
- benodigde tijd om de melk naar de 4de kleine melkauto over te pompen = 19,02 m³ ÷ 0,01 m³ ≈ 1902 seconden
→ benodigde tijd om de melk naar 4 kleine melkauto's over te pompen = (3 × benodigde tijd om de melk naar één kleine melkauto over te pompen) + (3 × wisseltijd van 10 minuten) + benodigde tijd om de melk naar de 4de kleine melkauto over te pompen
- benodigde tijd om de melk naar 4 kleine melkauto's over te pompen = (3 × 2966 seconden) + (3 × 10 × 60 seconden) + 1902 seconden = 8898 + 1800 + 1902 = 12600 seconden
- 12600 ÷ 60 = 210 minuten
- 210 minuten = 3 uur en 30 minuten
→ Om 14:30 uur is de eerste kleine melkauto aangesloten en begint het overpompen. 3 uur en 30 minuten later dan 14:30 is 18:00 uur.
→ De laatste druppel melk is overgepompt om 18:00 uur.
Opgave 64.
→ inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- k = ³√(inhoud beeld ÷ inhoud origineel)
→ Een Matroeskja is een holle pop met daarin een reeks
verkleiningen van de grootste pop.
→ De inhoud van de grootste pop op de foto is 500 cm³. De inhoud van de kleinste pop is 4 cm³.
- k = ³√(inhoud beeld ÷ inhoud origineel) = ³√(4 ÷ 500) = 0,2
→ De vergrotingsfactor
k is
0,2 (0,2 = ⅕).
Opgave 69.
a.
→ Appartementencomplex II is een prisma. De inhoud van complex II kan berekend worden als oppervlakte grondvlak × hoogte.
- Stap①. Bereken de oppervlakte van het grondvlak van Appartementencomplex II
- oppervlakte rechthoek van 40 bij 32 meter – (oppervlakte blauwe driehoek + oppervlakte oranje driehoek) = (40 × 32) – {(½ × 20 × 8) + (½ × 4 × 40)} = 1120
- Stap②. Bereken de inhoud van Appartementencomplex II
- inhoud prisma = oppervlakte grondvlak × hoogte
- De hoogte van Appartementencomplex II is 30 m.
- inhoud van Appartementencomplex II = 1120 × 30 = 33.600
→ De inhoud van Appartementencomplex II is
33.600 m³.
b.
→ Appartementencomplex I is een verkleining van complex II met een twee keer zo kleine inhoud als complex II.
- inhoud van Appartementencomplex I × 2 = inhoud van Appartementencomplex II
- inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- k = ³√(inhoud beeld ÷ inhoud origineel)
- inhoud van Appartementencomplex I = k³ × inhoud van Appartementencomplex II
- k = ³√(inhoud van Appartementencomplex I ÷ inhoud van Appartementencomplex II)
- inhoud van Appartementencomplex II = 33.600 m³.
- inhoud van Appartementencomplex I = ½ × 33.600 = 16.800 m³
- k = ³√(16800 ÷ 33600) ≈ 0,7937
→ De oppervlakte van het rechthoekige stuk grond van Appartementencomplex II is 40 × 32 = 1280 m².
- oppervlakte beeld = k² × oppervlakte origineel
- oppervlakte van het rechthoekige stuk grond dat nodig is voor de bouw van complex I = 0,7937² × 1280 ≈ 806.35
→ De oppervlakte van het rechthoekige stuk grond dat nodig is voor de bouw van complex I is
806 m² (rond af op gehelen).
c.
→ Appartementencomplex III is een vergroting van complex II. De oppervlakte van het grondstuk dat nodig is voor complex III is twee keer zo groot als de oppervlakte van het stuk grond waarop complex II is gebouwd.
- oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex II × 2 = oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex III
- oppervlakte beeld = k² × oppervlakte origineel
- k = √(oppervlakte beeld ÷ oppervlakte origineel)
- oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex III = k² × oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex II
- k = √(oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex III ÷ oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex II)
- oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex II = 40 × 32 = 1280 m².
- oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex III = 2 × 1280 = 2560 m²
- k = √(2560 ÷ 1280) ≈ 1,4142
→ De inhoud van Appartementencomplex II is 33.600 m³.
- inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- inhoud van Appartementencomplex III = 1,4142³ × 33600 ≈ 95035,15
→ De inhoud van Appartementencomplex III is
95.035 m³ (rond af op gehelen).
d.
→ Complex III is ook een vergroting van complex I.
→ De vergrotingsfactor k kan berekend worden uit de ① lengte of ② oppervlakte of ③inhoud van twee gelijkvormige figuren.
→ Met deze opgave is de oppervlakte van het rechthoekige stuk grond dat nodig is voor de bouw van Appartementencomplex gegeven.
- De oppervlakte van het rechthoekige stuk grond dat nodig is voor de bouw van complex I is 806 m². ← van vraag b.
- De oppervlakte van het grondstuk dat nodig is voor complex III is twee keer zo groot als de oppervlakte van het stuk grond waarop complex II is gebouwd. De oppervlakte van het grondstuk van Appartementencomplex III = 2 × 1280 = 2560 m² ← van vraag c
- k = √(oppervlakte beeld ÷ oppervlakte origineel)
- k = √(oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex III ÷ oppervlakte grondstuk van Appartementencomplex I) = √ (2560 ÷ 806) ≈ 1,782
→ De vergrotingsfactor
k is
1,8 (rond af op één decimaal).
Opgave 70.
- Alle pylonen zijn vergrotingen van elkaar.
- De grootste pylon in de figuur weegt 750 gram, is 65 cm hoog en heeft een middelste rode baan met een oppervlakte van 600 cm²
- De kleinste is 48 cm hoog.
a.→ De grootste is 65 cm hoog en de kleinste 48 cm.
- vergrotingsfactor k = afmeting beeld ÷ overeenkomstige afmeting origineel = 65 ÷ 48 ≈ 1,3542
→ Het gewicht is gekoppeld aan de inhoud. (Denk maar eens aan kg per liter.)
- inhoud beeld = k³ × inhoud origineel
- het gewicht van het grootste pylon = k³ × het gewicht van de kleinste pylon
- het gewicht van de kleinste pylon = het gewicht van het grootste pylon ÷ k³ = 750 ÷ 1,3542³ ≈ 302,026 gram
→ Het gewicht van de kleinste pylon is
302,0 gram (rond af op één decimaal).
b.
→ het gewicht van de pylon van 1150 gram = k³ × het gewicht van de grootste pylon in de figuur
- k = ³√(1150 ÷ 750) ≈ 1,153
→ De grootste is 65 cm hoog.
- afmeting beeld = k × overeenkomstige afmeting origineel
- de hoogte van een pylon van 1150 gram = 1,153 × 65 ≈ 74,954 cm
→ De hoogte van een pylon van 1150 gram is
75,0 cm (rond af op één decimaal).
c.
→ Vergrotingsfactor k = √(oppervlakte beeld ÷ oppervlakte origineel)
→ Van een pylon is de oppervlakte van de middelste rode baan 450 cm². De oppervlakte van de middelste rode baan van de grootste pylon is 600 cm².
→
het gewicht van de pylon met als oppervlakte van de middelste rode baan 450 cm² = k³ × het gewicht van de grootste pylon in de figuur- het gewicht van de pylon met als oppervlakte van de middelste rode baan 450 cm² = 0,866³ × 750 gram ≈ 487,14 gram
→ Het gewicht van de pylon met als oppervlakte van de middelste rode baan 450 cm² is
487 gram (rond af op gehelen).