bij dit examen
Meerkeuzevragen
Schrijf alleen de hoofdletter van het goede antwoord op.
Open vragen
− Geef niet méér antwoorden dan er worden gevraagd. Als er bijvoorbeeld twee redenen
worden gevraagd, geef er dan twee en niet méér. Alleen de eerste twee redenen kunnen
punten opleveren.
− Vermeld altijd de berekening, als een berekening gevraagd wordt. Als een gedeelte van
de berekening goed is, kan dat punten opleveren. Een goede uitkomst zonder
berekening levert geen punten op.
− Geef de uitkomst van een berekening ook altijd met de juiste eenheid.
opgave 1KATROL
Bij een verhuizing moet een piano (m = 300 kg) omhoog getakeld worden.
De verhuizers trekken de piano via een vaste katrol met constante snelheid omhoog.
Zie de schematische figuur hieronder.
11pHoe groot is de kracht die hiervoor nodig is?
A 0 N
B 750 N
C 1500 N
D 3000 N
21pDe verhuizers lopen achteruit waardoor het trektouw schuin komt te hangen.
Wat gebeurt er dan met de kracht die de verhuizers nu moeten uitoefenen?
A Deze wordt kleiner.
B Deze blijft even groot.
C Deze wordt groter.
opgave 2ENERGIEVRETERS?
Zwolle - De Zwolse kermisattracties planner Peter Bader voor vier extra
gebruiken iedere dag evenveel transformatoren heeft gezorgd: twee van 1260
elektrische energie als een stad als ampère, één van 1500 ampère en één van 1200
Gouda of Amstelveen. ‘Kermissen ampère. ‘Tijdens de topdrukte gebruikt de
zijn grootverbruikers’, zegt de kermis 950 kW.’
expert.
Zou een grote attractie op het gewone Over tien dagen gerekend schat ik dat er
elektriciteitsnet worden aangesloten, dan zou 70.000 kWh nodig is. Een huishouden heeft per
de binnenstad direct zonder stroom zitten. dag 3 kilowattuur nodig. Dat maakt een
Voor dergelijke grote attracties worden extra eenvoudige rekensom mogelijk: 70.000
transformatoren geplaatst, die aangesloten gedeeld door 3 is 23.333. Dus de Zwolse
zijn op het hoogspanningsnet en een spanning Kermis gebruikt per dag evenveel energie als
leveren van 380 volt.
Bij de Zwolse zomerkermis gebeurde dat door huishoudens: een stad als Gouda, Amstelveen
Homan Elektrotechniek uit Mijdrecht, waar
Naar: De Zwolse Courant, augustus 2002
31pWaarvoor worden hier transformatoren gebruikt?
43pGa door een berekening na of de totale stroom die de transformatoren kunnen leveren
voldoende is bij topdrukte.
51pDe kop van het krantenartikel vergelijkt het energieverbruik van de kermis met het
energieverbruik van de stad Gouda. In de laatste alinea van het artikel is hierover een
berekening gemaakt. In die berekening is een fout gemaakt.
Welke fout is hier gemaakt?
opgave 3HOOG BOVEN DE AARDE
Hieronder staat een krantenfoto met onderschrift uit De Gelderlander van 6 januari 2001.
Daaronder staat een plaatje uit een encyclopedie met de doorsnede van de
aardatmosfeer waarin dit vliegtuig vliegt.
Een straalvliegtuig passeert de maan. De condensstrepen die het toestel op tien
kilometer hoogte trok, waren het gevolg van het grote temperatuurverschil
tussen de hete motoren en de extreem koude lucht.
Temperatuur -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 ˚celsius 111222000 111111000 111000000 Thermosfeer 999000 888000 kkkmmm 777000 van de MMMeeesssooopppaaauuussseee 666000 atmosfeer Mesosfeer 555000 444000 kkkmmm ((2255 mmii)) 333000 SSStttrrraaatttooosssfffeeeeeerrr 222000 1111100000 Ozonlaag Troposfeer
61pHoe hoog is de temperatuur van de lucht waarin het straalvliegtuig op de foto vliegt?
71pWat gebeurt er met de snelheid van de moleculen van de uitlaatgassen op het moment
dat de uitlaatgassen in de atmosfeer terechtkomen?
A De snelheid van de moleculen neemt af.
B De snelheid van de moleculen blijft gelijk.
C De snelheid van de moleculen neemt toe.
81pHoe dik is de ozonlaag volgens het plaatje?
A 15 km
B 20 km
C 35 km
D 55 km
91pIn de encyclopedie staat ook de volgende zin:
18
“De totale massa van de atmosfeer is ongeveer 5 ·10 kg.”
We nemen aan dat de dichtheid van de atmosfeer gemiddeld 1,1 kg / m3 is.
Hoe groot is dan het volume van de aardatmosfeer?
A 2,2 · 10-19 m3
B 4,5 · 1018 m3
C 5,5 · 1018 m3
opgave 4TAART BAKKEN
Eva bakt een taart. Ze mengt in een kom boter, eieren en suiker.
Daar doet ze melk en meel bij en kneedt het tot een deeg. Het deeg doet ze in een
bakvorm, legt er wat stukjes appel op en zet het geheel in de voorverwarmde oven.
Na ongeveer een uur is de appeltaart klaar.
101pHoe kun je zien dat bij het bakken van de taart een chemische reactie
heeft plaats gevonden?
111pAls Eva de taart te lang in de hete oven laat staan, verbrandt deze. Er komt dan rook
vanaf en er blijft een zwarte stof over.
Hoe heet de zwarte stof die overblijft?
121pEva gebruikt ovenwanten om de bakvorm met de taart uit de oven te halen.
Welke vorm van warmtetransport gaat Eva vooral tegen door de ovenwanten te
gebruiken?
A geleiding
B straling
C stroming
opgave 5GOED BEVEILIGDE WINKEL
Als de etalageruit van een winkel kapot gaat, moet een alarm afgaan. Daarvoor is in de
ruit een dunne metalen draad aangebracht. Hieronder zie je het schakelschema van de
beveiliging. In dit schema moet nog een verbinding worden getekend.
Als de winkelruit met de draad kapot gaat, geeft de luidspreker een alarmtoon.
132pLeg uit of D verbonden moet worden met P of met Q.
141pDe laatste jaren gebruikt men andere schakelingen.
Hieronder zie je een schakelschema van een beveiliging waarbij de transistor als
schakelaar functioneert.
De winkelruit is heel.
De weerstand van de draad door de winkelruit is 10 Ω . De grootte van R2 is 300 Ω .
Hoe gaat de stroom verder vanaf punt A in de bovenstaande schakeling?
A vooral door R2
B vooral door de winkelruit
C Door R2 en de winkelruit loopt evenveel stroom.
152pIemand gooit de ruit kapot. Het alarm gaat af. Zie het schakelschema hieronder.
Leg uit hoe het komt dat het alarm afgaat, als de ruit breekt. Vertel onder andere wat er
verandert in de transistor.
opgave 6AFVALVERBRANDING
In Duiven (Gelderland) staat een afvalverbrandingsinstallatie. De energie die vrijkomt bij
de verbranding van afval wordt daar omgezet in elektrische energie en warmte voor
stadsverwarming.
Men produceert hier voldoende elektrische energie om jaarlijks in de energiebehoefte van
32.000 huishoudens te voorzien. Daarnaast worden ongeveer 10.000 woningen en
bedrijven van warm water voorzien.
In de bunker wordt afval gemengd en met grijperkranen naar de verbrandingsovens gebracht. Bij een temperatuur van 1000°C wordt het afval verbrand. In een stoomketel worden de rookgassen die een temperatuur hebben van 1000°C afgekoeld. Hierbij wordt water, voor de stadsverwarming, warm gemaakt. Ook wordt er stoom gevormd. De stoom wordt in een turbine gebruikt om elektrische energie te maken. Na dit proces zijn de rookgassen 200°C.
161pHierboven staan de energiesoorten aangegeven die uit de installatie komen.
Welke energiesoort gaat de installatie in ?
A bewegingsenergie
B chemische energie
C elektrische energie
D warmte
171pMet hoeveel K komt 1000 °C overeen?
A - 727 K
B 727 K
C 1273 K
181pSchrijf de zin op uit het informatiemateriaal waaruit blijkt dat niet alle energie nuttig
wordt gebruikt.
194pHieronder staat een tabel met de productieresultaten van het jaar 2000.
| Productieresultaten | in 2000 |
| Verbrand afval | 315.134 ton |
| Geleverde energie | 2044 terajoule |
Eén ton is 1000 kg.
Eén terajoule is 1·1012 joule.
De verbrandingswarmte van een stof is de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij de
verbranding van 1 gram van die stof.
Volgens Monique is de verbrandingswarmte van afval groter dan van hout. Afval wordt bij
het verzamelen samengeperst.
Volgens Sofie is de verbrandingswarmte van afval kleiner dan van hout. Er zitten immers
veel onbrandbare delen in afval.
Laat met behulp van een berekening zien wie van beide gelijk heeft.
202pDe geleverde energie is te splitsen in een aantal soorten:
| Geleverde energie in 2000 | |
| Energie soort | Energie in terajoule |
| Elektrische energie geleverd aan het elektriciteitsnet | 467 |
| Energie geleverd aan de stadsverwarming | 463 |
| Energie voor eigen gebruik | 114 |
| Onbenutte energie | 1000 |
Bereken hoeveel kWh elektrische energie er werd geleverd in het jaar 2000.
211pNaast een afvalverbrandingsinstallatie heeft het bedrijf ook een composteerinstallatie.
Hier wordt gft-afval omgezet in compost.
Wat is compost?
A afval dat gestort dient te worden bij het KCA (klein chemisch afval)
B bemestingsmateriaal
C niet meer verwerkbaar afval
D restmateriaal dat wordt gebruikt in asfalt
2 SECONDEN AFSTAND
Lees onderstaand artikel.
223pTwee auto’s rijden met een constante snelheid van 120 km/h achter elkaar. Voor de
achterste auto geldt dat er precies 2 seconden tijd is tussen hem en de auto voor hem.
Bereken de afstand tussen de twee auto’s.
233pJe kunt op dezelfde manier uitrekenen dat de ‘veilige afstand’ tussen twee auto’s die met
een snelheid van 100 km/h rijden 55,6 m bedraagt. In de tabel staan bij 100 km/h andere
waarden.
Vergelijk de ‘veilige afstand’ met gegevens uit de tabel en leg hiermee uit of de ‘veilige
afstand’ wel of niet voldoet bij een noodstop.
243pKijk in de tabel naar de remweg en de stopafstand bij 120 km/h.
Laat door een berekening zien van welke reactietijd men is uitgegaan.
251pAuto’s hebben voor en achter een kreukelzone ter bescherming van de inzittenden.
Bij botsingen van achteren bestaat het gevaar voor een nekbeschadiging (whiplash).
De meeste auto’s hebben ook nog een bescherming tegen nekbeschadigingen.
Welke bescherming wordt hier bedoeld?
opgave 7VERGEETACHTIGE LEERLINGEN
In de klas hebben leerlingen een practicum gedaan om de grootte van een weerstand te
bepalen.
Hierover hebben ze een verslag geschreven. In dat verslag staat de onderstaande
tekening.
261puitwerkbijlageDe leerlingen zijn vergeten aan te geven welke meter de stroommeter is en welke meter
de spanningsmeter.
De tekening staat ook op de uitwerkbijlage.
Geef in de tekening op de uitwerkbijlage aan welke meter de stroommeter is en welke
de spanningsmeter.
273puitwerkbijlageDe leerlingen hebben de grootte van de weerstand berekend. Dat is 30 Ω . Maar de
standen van de stroommeter en de spanningsmeter met hun eenheid hebben ze niet
genoteerd.
Noteer de standen van de stroommeter en de spanningsmeter met de juiste eenheid
onder de meters op de uitwerkbijlage. Noteer daaronder de bijbehorende berekening.
opgave 8HEFBOMEN
Jaap en Anneke onderzoeken of de afstand van de veerunster tot het draaipunt invloed
heeft op de kracht die de veerunster aanwijst. Ze gebruiken hiervoor de opstelling die
hieronder getekend staat.
Ze gebruiken een aluminium strip met gaatjes. Ze hangen de strip aan één kant draaibaar
op bij gaatje nummer 9. Ze doen de veerunster in de verschillende gaatjes. Steeds meten
ze de kracht die nodig is om de de strip horizontaal te houden.
De metingen zijn weergegeven in de tabel:
| nummer van het gaatje | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| afstand tot draaipunt (in cm) | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 |
| kracht (in N) | 0,85 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,5 | 3,7 |
283puitwerkbijlageTeken in de figuur op de uitwerkbijlage de grafiek van deze metingen.
292pJaap trekt een conclusie uit de metingen. Hij zegt dat de kracht van de veerunster
ongeveer tweemaal zo groot wordt, als je de afstand tot het draaipunt de helft maakt.
Toon aan met behulp van één rekenvoorbeeld uit de metingen dat Jaap gelijk heeft.
303pUit de tabel (en ook uit de grafiek) kun je de grootte van de zwaartekracht op de strip
bepalen.
Bepaal de grootte van de zwaartekracht op de strip.
311pWat kun je zeggen over de kracht in het draaipunt (bij gaatje 9) op de strip in de
getekende situatie?
A De kracht in het draaipunt op de strip is omhoog gericht.
B De kracht in het draaipunt op de strip is omlaag gericht.
C Er werkt geen kracht in het draaipunt op de strip.
323pJaap en Anneke hebben bij gaatje 8 geen meting gedaan. Dit komt omdat de kracht in dat
geval groter is dan de grootste waarde van 5 N die de veerunster kan meten.
Laat door een berekening zien dat deze waarde niet gemeten kan worden met deze
veerunster.
331pOm de kracht wel te kunnen meten willen ze twee veerunsters gebruiken die elk 5 N
kunnen meten. Ze kunnen de veerunsters op twee verschillende manieren vast maken in
gaatje 8. Zie de figuur hieronder.
In welke situatie kan de kracht in gaatje 8 gemeten worden?
A in de situatie van figuur 1
B in de situatie van figuur 2
C in geen van beide situaties
D in beide situaties
opgave 9STUITEREN
Tijdens een practicumles laat Kees een houten bal met een massa van 22 g van 1,0 m
hoogte op een harde vloer vallen. De bal stuitert en bereikt een hoogte van 20 cm.
De situatie is schematisch weergegeven in de figuur hieronder.
343pUit de twee posities van de bal in de figuur hierboven volgt dat de bal energie verloren
heeft.
Bereken deze hoeveelheid energie.
351pNoem de energievorm waarin de verloren gegane energie is omgezet.
361pEen tafeltennisballetje met een massa van 2 g dat van 1,0 m hoogte valt, stuitert hoger
dan de houten bal, maar zal niet boven de 1,0 m uitkomen.
Met welke wet kun je aantonen dat het balletje niet boven de 1,0 meter zal terugstuiten?
A de terugkaatsingswet: hoek van inval = hoek van terugkaatsing
B de wet van behoud van energie
C geen van beide
372pHierna doet Kees nog een proef. Hij legt het tafeltennisballetje boven op de houten bal en
laat beide weer van een hoogte van 1,0 m vallen. Hij ziet dat het tafeltennisballetje heel
ver omhoog stuitert en de houten bal maar een paar centimeter omhoog komt. Deze
situatie is weergegeven in de figuur op de bladzijde hiernaast.
Om zo hoog te kunnen komen, heeft het tafeltennisballetje bij de stuit kennelijk een zeer
grote snelheid gekregen.
Geef een verklaring voor het feit dat het tafeltennisballetje zo’n grote snelheid krijgt.
Gebruik daarbij het begrip (kinetische) energie.
381pAls het tafeltennisballetje omhoog beweegt, ondervindt het de zwaartekracht Fz en de
luchtweerstand Fw .
In de figuur hieronder is de richting van Fz en Fw vier keer schematisch weergegeven.
In welke figuur is de richting van Fz en Fw juist weergegeven?
F w F w F z F z
F z F w F w F z
A B C D
opgave 10AUTOMATISCHE WINKELBEL
Als je de deuropening van een winkel passeert, gaat er een bel. De werking is als volgt.
Het licht van een lampje van 4,5 V valt op een LDR. Als iemand door de deuropening de
winkel binnenkomt, wordt de lichtbundel onderbroken. Het relais schakelt dan de bel in.
De bel werkt op 9 V. Als de persoon binnen is, valt er weer licht op de LDR en stopt de
bel met rinkelen.
Een bovenaanzicht van de schakeling is in de figuur hieronder aangegeven.
De schakeling is nog niet compleet. De figuur staat ook op de uitwerkbijlage.
392puitwerkbijlageTeken in de figuur op de uitwerkbijlage de verbindingsdraden, zodat de automatische
winkelbel goed werkt.
opgave 11GROENGRIJZE STROOM
Het plaatje hiernaast komt uit een artikel in
“de Woonconsument”. Dit is een blad dat
wordt uitgegeven door de vereniging “Eigen
Huis”.
Je ziet in het plaatje dat er verschil wordt
gemaakt tussen ‘Groene stroom’ en ‘Grijze
stroom’. ‘Grijze stroom’ wordt ook wel ‘vuile stroom’
401pWat is er vuil aan de opwekking van ‘vuile stroom’?
411pJe ziet in een blokje ‘Water’ staan.
Hoe kan er uit water energie gewonnen worden?
421pOnder het plaatje staat: Het betreft hier een vereenvoudigde weergave van de
werkelijkheid. De weergave is niet alleen vereenvoudigd, maar natuurkundig niet correct.
De tekenaar suggereert dat de elektronen van het energiebedrijf naar de consument gaan
en dat euro’s terug gaan van de consument naar het energiebedrijf.
Wat wordt er in werkelijkheid door de consument afgenomen?
A spanning
B energie
C stroom
