opgave 2Zonsopkomst en zonsondergang
Voor elke dag van het jaar is te bepalen hoe laat de zon opkomt en hoe
laat de zon ondergaat.
Op elke dag van het jaar 2015 is volgens de lokale zomertijd bepaald hoe
laat de zon in de Australische stad Sidney opkomt1). De 365 meetpunten
zijn in een assenstelsel getekend. Ze liggen bij benadering op een
sinusoïde. In figuur 1 is deze sinusoïde getekend; een deel daarvan is
gestippeld.
Onder het gestippelde deel is de grafiek getekend volgens de tijdstippen
van zonsopkomst volgens de wintertijd. De zonsopkomst volgens de
wintertijd is 1 uur eerder dan volgens de zomertijd.
figuur 1 Zonsopkomst in Sydney
Het laagste punt van de grafiek van de zomertijd is (341; 5,62).
Dit betekent dus dat de zon op dagnummer 341 volgens de zomertijd het
vroegst opkomt. Dat is op tijdstip 5,62 (dus 5 uur en 37 min).
Het hoogste punt van het gestippelde deel van de grafiek van de
zomertijd bevindt zich op hoogte 8,00.
noot 1 In Sidney is het zomer als het in Nederland winter is. De periode waarin de zomertijd
wordt gebruikt, is daarom in Sidney anders dan in Nederland.
De grafiek van de wintertijd is te benaderen met een formule van de
vorm:

, met
95 ≤ t ≤ 277Hierin is S het tijdstip van zonsopkomst en t het dagnummer met t = 1 op
1 januari.
Door gebruik te maken van de grafiek van de zomertijd kunnen mogelijke
waarden voor p, q en r worden berekend.
44pSinusoïden: periode, amplitude en formule 4pGR mag
Bereken mogelijke waarden voor p, q en r van S(t). Geef je
eindantwoorden in twee decimalen.
Voor een plaats in Nederland zijn op dezelfde manier als voor Sydney
volgens de lokale zomertijd de tijdstippen van zonsopkomst bepaald.
Ook zijn de tijdstippen van zonsondergang volgens de zomertijd bepaald.
De grafieken waarop de meetpunten liggen, zijn in figuur 2 weergegeven.
figuur 2 Zonsopkomst en zonsondergang in Nederland
Bij de grafiek van de zonsopkomst hoort de formule:

, met
1 ≤ t ≤ 365en bij de grafiek van de zonsondergang hoort de formule:

, met
1 ≤ t ≤ 365Hierin is P het tijdstip van zonsopkomst en N het tijdstip van
zonsondergang. Opnieuw is t het dagnummer met t = 1 op 1 januari. Voor
t kunnen dus alleen gehele waarden worden ingevuld.
Voor elke dag kan de tijd tussen zonsopkomst en zonsondergang worden
bepaald. De langste dag is de dag waarop deze tijd zo groot mogelijk is.
opgave 3Door het snijpunt
De functie
f wordt gegeven door

.
De grafiek van f snijdt de x-as in de punten A(−6,0), O(0,0) en B(2,0).
Het punt C is het midden van lijnstuk AO. Het punt P ligt recht boven C op
de grafiek van f. Zie de figuur.
figuur
De raaklijn aan de grafiek van f in P gaat door B.
opgave 4Borstcrawl
Bij het zwemmen van de borstcrawl is er een
verband tussen de handkracht waarmee de handen
van de zwemmer tegen het water duwen en de
zwemsnelheid. Zie foto en figuur 1.
Het verband tussen de handkracht F en de
zwemsnelheid v kan worden benaderd door de
formule:
F = 500 ⋅ A ⋅ C ⋅ v2
Hierin geldt:
− F is de handkracht in newton (N);
− v is de zwemsnelheid in meters per seconde
(m/s);
− A is de oppervlakte van het vooraanzicht van de
zwemmer in m2 gedurende een zwemslag;
A wordt frontaal oppervlak genoemd;
− C is een positieve constante die afhankelijk is
van de zwemtechniek van de zwemmer.
Tijdens een zwemwedstrijd over 100 m zwemt Ian
een persoonlijk record. Tijdens elke zwemslag is zijn
handkracht 105 N en zijn frontaal oppervlak is 0,2 m2.
Zijn waarde van C is 0,35.
Samy wil bij een toekomstige zwemwedstrijd over
100 m 0,5 seconden sneller zwemmen dan de
snelste tijd van Ian. Om dit te bereiken, gaat hij extra
op handkracht trainen. Het frontaal oppervlak van Samy is 0,21 m2. Zijn
waarde van C is 0,33. In dit model nemen we aan dat Samy’s waarden
voor A en C gelijk blijven. Verder nemen we aan dat beide zwemmers met
constante snelheid zwemmen.
76pRekenen met een gegeven formule 3p · Vergelijkingen en snijpunten met de GR oplossen 2p · Formules en vergelijkingen opstellen 1pGR mag
Bereken de handkracht die Samy nodig heeft om 0,5 seconden sneller te
zwemmen dan de snelste tijd van Ian. Geef je eindantwoord als geheel
getal.
Van twee zwemmers is 10 keer de handkracht gemeten bij verschillende
snelheden. De techniek van de ene zwemmer is beter dan die van de
andere zwemmer. Het frontaal oppervlak tijdens een zwemslag is voor
beide zwemmers 0,2 m2.
In figuur 2 zijn de meetresultaten weergegeven in een assenstelsel,
waarbij v2 is uitgezet tegen F. Voor beide zwemmers is een lijn getekend
die de meetresultaten benadert. Bij elke lijn hoort een andere constante
waarde van C, passend bij de zwemtechniek van de zwemmer. Figuur 2
staat ook op de uitwerkbijlage.
figuur 2
opgave 5Twee logaritmische functies
Voor x > 0 wordt de functie f gegeven door f(x) = log(x).
Voor x > −10 wordt de functie g gegeven door g(x) = 2 − log(x + 10).
De grafieken van f en g snijden elkaar in het punt A. Zie figuur 1.
figuur 1
104pTransformaties van grafieken 4pGR mag
Geef één zo’n serie transformaties en geef daarbij aan in welke volgorde
ze worden toegepast.
De grafiek van g snijdt de y-as in het punt B en snijdt de x-as in het punt
C. De lijn l gaat door B en C. Lijn l snijdt de grafiek van f in het punt D.
Zie figuur 2.
figuur 2
opgave 6Rondom exponentiële grafieken
De functie f wordt gegeven door f(x) = 2x.
De functie
g wordt gegeven door

.
De grafieken van f en g snijden elkaar in de punten A(0,1) en B(3,8).
In figuur 1 zijn de grafieken van f en g en de punten A en B weergegeven.
figuur 1
De punten A en B zijn de enige snijpunten van de grafieken van f en g.
opgave 7Vuurtorens
In figuur 1 is een rechte kustlijn weergegeven die van west naar oost
loopt. Op deze kustlijn staat in punt O een vuurtoren. In punt S bevindt
zich een schip op 9 km van de kustlijn. Het schip vaart evenwijdig aan de
kustlijn. De horizontale afstand tussen O en S is 20 km. Het licht van de
vuurtoren is zichtbaar binnen een straal van 11 km rondom de vuurtoren.
Figuur 1 staat ook op de uitwerkbijlage.
figuur 1
In positie S is het licht van de vuurtoren nog niet zichtbaar voor de
kapitein van het schip.
155pPythagoras, sinus, cosinus en tangens 5pGR mag
Bereken na hoeveel kilometer varen het licht van de vuurtoren zichtbaar
wordt. Geef je eindantwoord als geheel getal.
Let op: de laatste vraag van dit examen staat op de volgende pagina.
In een andere situatie staan twee vuurtorens A en B met een onderlinge
afstand van 14 km op een rechte kustlijn. De kustlijn loopt van west naar
oost.
De afstand van een schip tot de kustlijn wordt tegenwoordig met moderne
navigatieapparatuur bepaald. Er is ook een methode zonder deze
apparatuur, die in het verleden werd gehanteerd. Hierbij wordt het licht
van de twee vuurtorens gebruikt. Vanaf het schip worden de hoeken
gemeten waaronder het licht van de vuurtorens ten opzichte van de
noordrichting N wordt gezien.
Vanaf een schip op positie T is deze hoek voor vuurtoren A 52° en voor
vuurtoren B 65°. Zie figuur 2. Deze figuur staat ook op de uitwerkbijlage.
figuur 2
Op basis van de twee gemeten hoeken en de onderlinge afstand van de
vuurtorens, kan de afstand van het schip tot de kustlijn worden berekend.