bronnen

Eindexamen natuurkunde vmbo gl/tl 1991, tijdvak 2Scan van het oorspronkelijke examen.

bij dit examen

figuur bij de opgaveWaar nodig moet bij het beantwoorden van de vragen gebruik worden gemaakt van het gegeven dat de valversnelling g = 10 m/s?. Het echolood Vanaf een schip aan de oppervlakte van de zee zendt men een geluidssignaal naar beneden. Na 0,30 s ontvangt men de echo ervan. De voortplantingssnelheid van geluid in water is 1,5 km/s. 1 Hoe diep is de zee onder het schip? A 0,10 km 0,23 km C 0,45 km D 0,90 km E 2,5 km F 5,0 km Gehoortest Bij een opa en zijn kleinzoon wordt een gehoortest afgenomen. De gehoortest wordt uitgevoerd met verschillende tonen. Bij een bepaalde frequentie wordt de geluidssterkte steeds groter gemaakt door de knop waarmee de geluidssterkte wordt geregeld op een hogere waarde in te stellen. Wanneer de persoon de toon hoort, geeft hij een teken en wordt in een grafiek een stip gezet. Vervolgens wordt de proef met andere frequenties herhaald. Het resultaat van de tests zie je hieronder in grafiek 1 en 2. figuur 1 stand 10 knop 9 0,2 0,5 1 5 10 kHz 10 kHz frequentie 2 frequentie De opa hoort minder goed dan het kind. 2 Leg uit welke grafiek bij de opa hoort. 032144 13 2 Lees verder
figuur bij de opgaveEen kraanwagen Aan een kraanwagen wil men een blok beton hangen. De kraanwagen ondervindt zonder het blok een zwaartekracht F, 45 kN. Zie figuur 2. In deze figuur zijn ook enkele afstanden aangegeven. figuur 2 gewicht=? De kraanwagen mag niet kiepen. Verwaarloos de massa van de kabel en de haak. 3 Hoe groot mag het gewicht van het blok beton hoogstens zijn? A 10 kN B 15 kN C 18 kN 30 kN E 45 kN F 67,5 kN 032144 13 Lees verder
figuur bij de opgaveEen autorapport In een blad over auto’s staan technische gegevens over een kleine auto. Zie figuur 3. figuur 3 ACCELERATIE BRANDSTOFVERBRUIK rijafstand per liter 10 15 20 25 30 tijd (s) rijsnelheid (km/h) REMVERTRAGING SNELHEID (km/h) GELUIDSNIVEAU (dB) 67,5 rijsnelheid 80 km/h 70,0 pedaaldruk 35 kg 73,5 vertraging 7,5 m/s 71,5 remweg 33 m Iemand die het rapport bekijkt, ziet in figuur 3 in de tabel ’'Remvertraging’ een fout: er wordt een eenheid gebruikt die niet past bij de grootheid. 4 Wat is er fout? A rijsnelheid in km/h pedaaldruk in kg C vertraging in m·s⁻² D remweg in m Argwanend geworden wil de persoon in figuur 3 méér controleren, namelijk of bij een snelheid van 80 km/h (= 22,2 m/s) en bij een remvertraging van 7,5 m/s’ inderdaad remweg van 33 m behoort. 2,95 m 5 Bereken de remweg van de auto bij een snelheid van 22,2 m/s. Schrijf op of je vindt za” je uitkomst in overeenstemming is met de 33 m uit figuur 3. Uit het diagram 'Brandstofverbruik’ in figuur 3 blijkt dat het brandstofverbruik bij hogere snelheid toeneemt. Waardoor neemt het brandstofverbruik bij hogere snelheid vooral toe? In figuur 3 zijn ook gegevens vermeld over het geluidsniveau van de auto. 70 Teken in de figuur op de bijlage de grafiek, waarin je het gegeven geluidsniveau van d auto uitzet als functie van de snelheid. Lees verder 032144 13
figuur bij de opgave|__Een stuiterend balletje Leonie wil meer te weten komen over het energieverlies bij het stuiteren van een balletje. Om daarvan een beeld te krijgen, maakt zij een stroboscopische foto van een stuiterend balletje. Bij Q stuitert het balletje op een tafel. Zie figuur 4 voor de foto van Leonie. figuur 4 De stroboscoop flitst 20 keer per seconde. 1 cm op de foto is 10 cm in werkelijkheid. 3 Tw 8 Bereken de gemiddelde snelheid van het balletje tussen P en Q. De snelheden van het balletje juist voor en juist na het stuiteren verhouden zich als 10 :6. De bewegingsenergie van het balletje neemt dus af. 9 Hoeveel procent van de bewegingsenergie is onmiddellijk na het stuiteren nog over? A 16% B 36% 40% 60% E 64% 032144 13 5 Lees verder
figuur bij de opgaveCentrifugeren Bij het wassen in een wasmachine is de was na de laatste keer spoelen nog drijfnat. 10 Door welke kracht blijft het water aan het wasgoed zitten? A door de adhesie tussen water en wasgoed door de cohesie tussen water en wasgoed C door de cohesie van het wasgoed D door de zwaartekracht De was kun je droger maken door die hard te laten ronddraaien. Dat heet centrifugeren. Bij het centrifugeren duurt het even voordat de trommel waarin het wasgoed zit, op gang is gekomen. Hoe meer wasgoed in de trommel zit, hoe langer dat duurt. 11 Leg uit waardoor de trommel meer tijd nodig heeft om op gang te komen, als er meer wasgoed in zit. 12 Waarom gaat er water uit het wasgoed als je dit centrifugeert? Het aandrijfwiel van de trommel wordt via een snaaroverbrenging aangedreven door een elektromotor. De diameter van het aandrijfwiel van de trommel is vier maal zo groot als die van de elektromotor. Zie figuur 5. figuur 5 aandrijfwiel elektromotor van de trommel 13 Vergelijk het toerental van de elektromotor met het toerental van het aandrijfwiel van de trommel. A Het toerental van de elektromotor is 4x zo klein. B Het toerental van de elektromotor is 2x zo klein. C Het toerental van de elektromotor is even groot. D Het toerental van de elektromotor is 2 x zo groot. Het toerental van de elektromotor is 4x zo groot. F Het toerental van de elektromotor is 16 x zo groot. Kamperen in de winter Fons wil in de winter kamperen. Hij vraagt zich af welke gasfles(sen) hij kan gebruiken: hij bezit een butagasfles (gevuld met butaan) en een met propaan gevulde fles. In die flessen zit vloeistof. Die vloeistof moet bij gebruik van de fles behoorlijk verdampen om voldoende gas aan de brander te leveren. Daarvoor is het nodig dat het kookpunt van de vloeistof lager is dan de temperatuur van de buitenlucht. Fons vindt de waarden uit tabel 1. tabel 1 kookpunt butaan 263 K kookpunt propaan 231 K 14 Welke van deze vloeistoffen heeft een kookpunt onder — 20 °C? A geen van beide B alleen butaan alleen propaan D zowel butaan als propaan 6 Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveLage luchtdruk In het begin van 1989 haalde de luchtdruk tiguurs een diepterecord. Tijdens deze periode van sterk dalende luchtdruk dreigden diverse antieke kwikbarometers over te lopen. In zo’n barometer wordt de luchtdruk met behulp van een kwikkolom gemeten. Zie figuur 6. Boven de kwikkolom in het rechterbeen bevindt zich een luchtledige ruimte. Het hoogteverschil tussen de kwikniveaus in de beide benen van de U-buis is een maat voor de grootte van de luchtdruk. Door het sterke dalen van de luchtdruk dreigt het kwik in het linkerbeen over te lopen. Om het overlopen van het kwik in het linkerbeen te voorkomen, worden twee voorstellen gedaan. 1 Christien beweert dat je de ruimte boven de kwikkolom met een zak ijsblokjes moet afkoelen. Zie figuur 7. 2 Inge beweert dat de barometer schuin tegen de muur moet worden gezet. Zie figuur 7. figuur 7 M Christien 15 Wie heeft gelijk? 6 geen van beiden B alleen Christien C alleen Inge D zowel Christien als Inge Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveIn een krant werd geschreven dat bij deze lage druk water niet bij 100 °C kookt, maar al bij 98 °C. Ook in de bergen ligt het kookpunt lager dan 100 °C. In de grafiek van figuur 8 is het kookpunt van water uitgezet als functie van de luchtdruk. In de grafiek van figuur 9 is de luchtdruk als functie van de hoogte uitgezet onder normale omstandigheden. Leg met behulp van de beide grafieken uit op welke hoogte water bij 98,0 °C kookt. 16 figuur B van water 102 101 100 98 97 96 95 850 900 950 1000 1050 1100 1150 luchtdruk (mbar) figuur 9 1100 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 hoogte (km) 8 Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveVliegtuigongeluk A 6 Tijdens een vlucht ‘verliest’ een vliegtuig een buitendeur. De deur heeft een oppervlakte van 2,0 m°. Het ongeluk blijkt veroorzaakt te zijn door een slechte sluiting van de deur. Door het drukverschil binnen en buiten het vliegtuig is de deur eruit gevlogen. Op het moment van het ongeluk was de druk binnen 85 kPa en buiten 25 kPa. Bereken hoe groot de resulterende kracht op de deur was ten gevolge van dit 17 drukverschil. De warmtemeter Johanna wil de warmtecapaciteit van een warmtemeter bepalen. In de warmtemeter doet ze daartoe water en een verwarmingsspiraal. Om allereerst het vermogen van de verwarmingsspiraal te bepalen, gebruikt ze onder andere een voltmeter en een 18 Teken een schakeling waarin deze apparaten zodanig zijn opgenomen dat het mogelijk is het vermogen van de verwarmingsspiraal te bepalen. Johanna heeft het vermogen van de verwarmingsspiraal bepaald. Zij heeft nog een hulpmiddel nodig om uit dit vermogen te bepalen hoeveel energie er bij de proef aan de warmtemeter wordt toegevoerd. 19 Welk hulpmiddel is nodig om uit het vermogen de toegevoerde energie te kunnen bepalen? A een dynamometer B een potentiometer 6 een stopwatch D een thermo-element E een thermometer F een thermostaat Johanna kan zo berekenen dat de verwarmingsspiraal 4080 J aan de warmtemeter met inhoud heeft toegevoerd. Ze meet dat de warmtemeter met water daardoor 4,0 °C in temperatuur is gestegen. Omdat Johanna ook de massa en de soortelijke warmte van het water weet, kan ze berekenen dat het water 3360 J heeft opgenomen. De warmte-uitwisseling met de omgeving wordt verwaarloosd. 20 Bereken de warmtecapaciteit van de warmtemeter. Ô MXCX Een waterkruik In warme en droge landen vindt men soms waterkruiken langs de weg, waaruit voorbijgangers kunnen drinken. Deze kruiken zijn poreus, dat wil zeggen dat de wand niet helemaal waterdicht is. Hierdoor voelt zo’n kruik van buiten vochtig aan. Het water in zo’n kruik blijft koel. Hieronder staan twee uitspraken over deze kruik. 21 Welke van deze uitspraken is of zijn juist? 1 Het water in de kruik blijft koel omdat het water aan de buitenkant verdampt waardoor warmte aan de kruik wordt onttrokken. 2 Net als een thermoskan, is zo’n poreuze kruik ook geschikt om warm water warm te houden. A geen van beide alleen 1 C alleen 2 D zowel 1 als 2 Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveEen hydraulisch werktuig In figuur 10 is een hydraulisch werktuig getekend. De oppervlakten van de zuigers zijn in deze figuur aangegeven. Op de grote zuiger oefent men een kracht F, = 2000 N uit. figuur 10 A‚=1000 cm² 22 Hoe groot is de kracht F, die nodig is om de kleine zuiger op zijn plaats te houden? Verwaarloos de wrijving van de zuigers. 10 N B 200 _N C 400 _N _N Naar zee Een schip vaart over een rivier naar zee. Zeewater heeft een grotere dichtheid dan het zoete water in de rivier. 23 Waar heeft het schip de grootste diepgang? A In geen van beide vloeistoffen: de diepgang is steeds even groot. B in zeewater in zoet water 032144 13 10 Lees verder
figuur bij de opgaveDe reflector Zoals je weet is het verplicht om achter op je fiets een reflector te hebben. Zo’n reflector is gemaakt van spiegelende vlakjes die hoeken van 90° met elkaar maken. In figuur 11 is een gedeelte van de reflector getekend. Deze figuur is sterk vergroot. figuur 11 Op de reflector valt een evenwijdige lichtbundel. Op de bijlage is een gedeelte van deze lichtbundel getekend. Na één of meer weerkaatsingen verlaat het licht uit deze bundel de reflector in de richting van het verkeer achter de fiets. 24 Construeer in de figuur op de bijlage de beide lichtbundels, die na één of meer weerkaatsingen de reflector verlaten. Arceer deze bundels. Fotograferen Vera fotografeert een schip met een lengte van 48 m. Het fototoestel is daarbij op het oneindige ingesteld. Het fototoestel heeft een brandpuntsafstand van 40 mm. Het schip staat loodrecht op de hoofdas van de lens. Het beeld van het schip op het negatief heeft MLO m een lengte van 24 mm. Bereken de afstand van het fototoestel tot het schip bij deze opname. 25 Het prisma Wit licht valt schuin op een glazen figuur 12 voorwerp. Dit voorwerp is een zogenaamd prisma. Zie figuur 12. Hieronder staan twee uitspraken over wat er met dit witte licht is gebeurd als het licht door het prisma is gegaan. 26 Welke van deze uitspraken is of zijn juist? 1 Er wordt licht gebroken. 2 Er wordt licht in spectraalkleuren gesplitst. A geen van beide B alleen 1 C alleen 2 zowel 1 als 2 Ouderdomsbepaling van een houten voorwerp Doordat zich in de lucht radioactief koolstof bevindt, komt dat in levende planten terecht. Als de plant is gestorven, neemt de hoeveelheid radioactief koolstof in de plant af. Zo is de ouderdom van een oud stuk dood hout te bepalen en dus de ouderdom van oude houten voorwerpen. Radioactief koolstof heeft een halveringstijd van ongeveer 5700 jaar. Het blijkt dat een houten voorwerp per kg koolstof nog deel van de oorspronkelijke activiteit over heeft. 27 Hoe oud is het voorwerp ongeveer? A 7-10? jaar B 19-10? jaar 6 1-10: jaar D 17-103 jaar E 23-105 jaar F 46-10° jaar 11 Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveEchografie Om de groei van nog niet geboren kinderen te controleren worden er foto’s gemaakt. Dit gebeurt door van buitenaf geluidsgolven door de buikwand van de moeder te sturen. Deze geluidsgolven worden door de baby teruggekaatst. Uit deze teruggekaatste geluidsgolven wordt een foto van de baby samengesteld. Op de foto van figuur 13 is met enige moeite het hoofdje van de baby te zien. De geluidsgolven die men gebruikt, hebben een zo hoge frequentie dat het geluid niet te horen is. figuur 13 28 Geef een reden waarom men hier voor geluidsgolven kiest en niet voor röntgenstralen A Met röntgenstralen is geen foto te maken. B Röntgenstralen kunnen niet door het lichaam van de moeder. C Röntgenstralen zijn niet te zien. Röntgenstralen zijn schadelijker voor de mens dan geluidsgolven. 032144 13 12 Lees verder
figuur bij de opgaveEen schakeling met een schuifweerstand 15V/0,2A Jan maakt een schakeling met een figuur 14 schuifweerstand, een lampje, een stroommeter en een spanningsbron. Zie figuur 14. Jan stelt het schuifcontact K van de schuifweerstand zo in dat het lampje op de juiste spanning brandt. De spanningsbron levert een constante spanning van 24 V. Op het lampje staat 15 V/0,2 A. De stroommeter geeft 0,3 A aan. 29 Hoe groot is de spanning over het stuk ST van de schuifweerstand als het lampje op de juiste spanning brandt? 6 V C 24 V D 39 V 30 Hoe groot is de stroomsterkte door het stuk ST van de schuifweerstand als het lampje op de juiste spanning brandt? A A 0,2 A U C 0,3 A D 0,5 A Een transformator In figuur 15 is een transformator getekend die als ideaal! beschouwd moet worden. tiguur 15 De primaire spoel heeft 1000 windingen en is aangesloten op 220 V wisselspanning; de secundaire spoel heeft 20 windingen. De ampèêremeter wijst 5,0 A aan. DO 31 Bereken de weerstand R in de secundaire kring. Isotopen Isotopen van een element zijn niet gelijk. 32 Wat is verschillend? A alleen het aantal elektronen B alleen het aantal neutronen C alleen het aantal protonen D zowel het aantal protonen als het aanta! elektronen zowel het aantal protonen als het aantal neutronen 032144 13 13 Lees verder
figuur bij de opgaveEen draagbare radio Een draagbare radio kan op batterijen of op het lichtnet spelen. De radio werkt op een spanning van 9 V. Er moeten 6 batterijen in van 1,5 V. Als je het batterijvak opent, zie je de aansluitpunten zoals in figuur 16. batterijvak figuur 16 De batterijen kun je onder andere op de manieren in het batterijvak doen die zijn getekend in figuur 17. figuur 17 33 In welk(e) van de schakelingen in figuur 17 zijn de batterijen zo geplaatst dat ze samen de juiste spanning leveren? A alleen in schakeling 1 alleen in schakeling 2 C alleen in schakeling 3 D alleen in de schakelingen 1 en 3 E in alle 3 schakelingen Als de radio 40 uur gespeeld heeft, zijn de batterijen leeg. De batterijen hebben samen £7,50 gekost. De radio neemt gemiddeld een vermogen op van 5 W als die op het lichtnet speelt. 1 kWh kost f 0,25. 34 Bereken hoeveel geld je bespaart als je de radio 40 uur laat spelen op het lichtnet in plaats van op batterijen. 14 Lees verder 032144 13
figuur bij de opgaveEen schijnwerper onder water Om een beeldje dat aan de rand van een vijver staat, te verlichten, is onder water een schijnwerper aangebracht. In figuur 18 zijn 5 bundels getekend die vanaf de schijnwerper uit het water komen. figuur 18 tucht lucht lucht water water water A B D E 35 In welke figuur is de bundel boven water juist getekend? in figuur A 6 in figuur B C in figuur C D in figuur D E in figuur E Een lichtvlek op de muur Een lamp bevat een omhulling met gaten erin. Daardoor ontstaan lichtvlekken op de muur, wat een speels effect geeft. In de figuur op de bijlage is de lamp in doorsnede getekend. De gloeidraad is daarbij aangegeven. 36 Teken in de figuur op de bijlage het gebied op de muur waar licht door opening A de muur bereikt. Geef dit gebied duidelijk aan. 032144 13 15