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 1AUTOLAMPEN
In de autowerkplaats liggen twee doosjes met een autolamp erin.
Het zijn allebei gloeilampen.
Eén van de twee is een koplamp, de andere is een achterlicht.
12pLeg uit in welk doosje de koplamp zit.
Deze lampen zijn gebruikt in een auto. In deze auto zitten de linkerkoplamp en het
linkerachterlicht in één schakeling. In die schakeling is ook een zekering opgenomen.
Zie de figuur hieronder.
23pVoor de zekering moet een keuze gemaakt worden tussen een zekering van 4 A en een
zekering van 6 A.
Welke zekering moet hier gebruikt worden? Licht je antwoord toe met een berekening.
31pWaarom is het veiliger dat in één schakeling een koplamp en een achterlicht zit en
niet twee koplampen of twee achterlichten?
42pSommige auto’s hebben speciale achterlampen. In zo’n lamp zie je twee gloeidraden:
één voor het achterlicht en één voor het remlicht.
Leg uit of de gloeidraden voor het achterlicht en het remlicht in serie of parallel
geschakeld zijn.
opgave 2ONGENODE OGEN
In supermarkten hangen soms spiegels aan het plafond waarmee caissières in de
winkelwagentjes van klanten kunnen kijken.
In de figuur is een situatie getekend. Deze figuur staat ook op de uitwerkbijlage.
52puitwerkbijlageLaat door een constructie op de uitwerkbijlage zien welk gedeelte van de winkelwagen
de caissière via de spiegel kan zien.
In een krant stond het volgende bericht:
Iemand die achter de caissière staat, kan via de spiegel de pincode afkijken. Als die persoon dan het pasje steelt, kan hij de rekening plunderen. Deze methode wordt door de politie Regio IJsselland de spiegelmethode genoemd.
Achter de caissière staat een persoon met zijn oog in punt P.
62puitwerkbijlageLaat door een constructie op de uitwerkbijlage zien of de persoon achter de caissière
via de spiegel op het pincodeapparaat kan kijken en geef je conclusie.
opgave 3WAAROM TRANSFORMATOREN?
Elektrische energie wordt van een elektriciteitscentrale naar een woonwijk
getransporteerd door kabels. In die kabels vinden energieverliezen plaats.
Om die verliezen te beperken wordt gebruikt gemaakt van transformatorstations en
transformatorhuisjes. Zie de figuur hieronder.
centrale transformatorstation
Om te begrijpen waarom transformatoren gebruikt worden, bekijken we eerst de situatie
zonder transformatoren. Deze is geschetst in de figuur hieronder.
centrale
De stroomsterkte door de kabels bedraagt 522 A. We gaan ervan uit dat de weerstand
van de kabels 0,35 Ω bedraagt. Over de kabels staat dan een spanning van 183 V.
72pToon met een berekening aan dat het spanningsverlies over de kabels inderdaad
183 V is.
82pToon met een berekening aan dat het vermogensverlies in de kabels dan 96 kW
bedraagt.
In de tabel hieronder staat het vermogenverlies gegeven voor deze situatie.
In de tabel staan ook de gegevens met gebruik van transformatoren.
| | zonder gebruik van
transformatoren | met gebruik van
transformatoren |
| vermogen bij de verbruiker | P = 120 kW | P = 120 kW |
| vermogensverlies in de kabels | P = 96 kW | P = 0,96 kW |
| geleverde vermogen door de centrale | P = 216 kW | P = ……… kW |
| vermogensverlies in procenten | 44 % | .……... % |
93pBereken het vermogensverlies in procenten met gebruik van transformatoren,
vergelijk dit met het verlies zonder transformatoren en trek daaruit je conclusie.
De transformatorhuisjes staan meestal midden in een woonwijk. Omdat ze over het
algemeen niet mooi zijn, worden ze tegenwoordig ondergronds geplaatst.
In de NUON folder staat hierover onder andere geschreven:
De drie metalen bakken vormen de transformatorkelder waarvan veel wordt verwacht. Eén bak is de eigenlijke transformator, de volgende een schakelkast en de derde een verdeelruimte. Het is heel belangrijk dat er geen water in de bakken komt.
101pWaarom mag er geen water in de bakken komen?
Ook staat er in de folder van de NUON:
Uit deze zinnen kunnen twee conclusies getrokken worden over de transformator.
111puitwerkbijlageWat geldt er voor het rendement van de transformator?
Op de uitwerkbijlage staat een zin met verschillende mogelijkheden. Omcirkel in die
zin de juiste mogelijkheid.
121puitwerkbijlageWat geldt er voor de aantallen windingen van de transformator?
Op de uitwerkbijlage staat een zin met verschillende mogelijkheden. Omcirkel in die
zin de juiste mogelijkheid.
opgave 4EEN TRIMPARCOURS
Kees uit Zwolle trimt regelmatig en legt dan in 50 minuten een trimparcours af.
Het trimparcours is 8,4 km lang. Kees loopt niet met een constante snelheid.
Een vereenvoudigd v,t -diagram van de beweging van Kees staat in de figuur hieronder.
v 5
(m/s)
4
3
2
1
0 0 10 20 30
t (min)
Op de uitwerkbijlage staat een s,t -diagram met daarin een punt die de plaats van Kees
aangeeft na 50 minuten.
133puitwerkbijlageTeken in het diagram op de uitwerkbijlage de twee punten die de plaats na 20 minuten
en na 40 minuten aangeven.
143pBereken de gemiddelde snelheid van Kees in die 50 minuten.
opgave 5TE KORTE ARMEN
Vroeg of laat krijgen wij er allemaal mee te maken, je armen worden te kort bij het lezen.
Je kunt alles goed zien, als het maar niet te dichtbij is. Dus je hebt een leesbril nodig.
152puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staan twee zinnen over de lenzen in een leesbril.
Omcirkel in die zinnen de juiste mogelijkheden.
161pJe kunt aan het gezicht van de man zien dat het hem veel moeite kost zijn ogen scherp te
stellen.
Hoe heet dit scherp stellen van het oog?
A accommoderen
B convergeren
C divergeren
D lichtbreking
opgave 6ICARUS II
Lees het krantenartikel hieronder.
Icarus II vliegt over het kanaal
Londen 31 juli
Het kanaal is voor het eerst per
parachute overbrugd. Felix Baum-
gartner, een 34-jarige Oostenrijker,
sprong vanochtend even na vijf uur op
negen kilometer hoogte boven Dover
uit een vliegtuig en landde veertien
minuten later veilig op Cap Blanc-Nez
bij Calais, hemelsbreed ongeveer 35 km
verder. Voor het eerste deel van zijn
traject gebruikte hij een kunststof
vleugel om zijn vrije val te sturen.
Sprong over het kanaal De Oostenrijker Felix Baumgartner is er als eerste mens in geslaagd om over Het Kanaal te 'springen'. aerodynamische vleugels spanwijdte 1,80 m parachute verwarmd pak met helm en zuurstof toevoer sprong van vliegtuig boven Dover gemiddelde snelheid is 210 km/u temperatuur -40°C parachute geopend 9000 m op 300 meter duur van de vlucht 14 minuten HET KANAAL Dover Calais 35 km
173pBereken de afname van de zwaarte-energie van Baumgartner totdat de parachute
open gaat. Neem aan dat de totale massa 100 kg is.
In de tekening bij het krantenartikel kun je zien dat de baan van de vlucht naar beneden
afbuigt.
181pWelke kracht zorgt voor het afbuigen van de baan?
A magnetische kracht van het magnetisch veld van de aarde
B motorkracht van het vliegtuig
C wrijvingskracht
D zwaartekracht
Baumgartner draagt de vleugel om de baan zo min mogelijk naar beneden af te laten
buigen. Je kunt de vlucht van Baumgartner vergelijken met de vlucht van een
zweefvliegtuig. Een zweefvliegtuig kan een glijverhouding halen van 25 : 1 of zelfs een
grotere glijverhouding van 50 : 1. Een glijverhouding van 25 : 1 betekent dat het
zweefvliegtuig een horizontale afstand van 25 meter aflegt bij iedere meter die het naar
beneden gaat. Zie de figuren hieronder. Deze zijn niet op schaal.
191pWat kun je zeggen over de glijverhouding van Baumgartner?
A De glijverhouding van Baumgartner is kleiner dan die van een zweefvliegtuig.
B De glijverhouding van Baumgartner ligt tussen de waarden van een zweefvliegtuig.
C De glijverhouding van Baumgartner is groter dan die van een zweefvliegtuig.
Als een vleugel door de lucht gaat, ontstaat er een kracht op de vleugel omhoog.
Deze kracht heet de liftkracht. Door de liftkracht op zijn vleugel te veranderen, kan hij de
glijverhouding beïnvloeden
A B
201pIn welk figuur staan de liftkracht ( FL ) en de zwaartekracht ( FZ ) tijdens de vlucht van
Baumgartner het beste weergegeven?
A figuur A
B figuur B
C figuur C
211pBaumgartner kan de liftkracht vergroten door de vleugel schuiner te zetten.
Dat heeft wel een nadeel.
Welk nadeel heeft het schuiner zetten van de vleugel?
224pDe gemiddelde snelheid in het plaatje is berekend vanaf de sprong uit het vliegtuig tot het
openen van de parachute. Hierbij legt Baumgartner een afstand van 38 km af.
De duur van de vlucht is gemeten vanaf de sprong uit het vliegtuig totdat Baumgartner de
grond raakt. De tijd dat Baumgartner aan de parachute hangt is hier dus meegerekend.
Bereken uit de gegevens de tijd die Baumgartner aan de parachute hangt.
opgave 7MINDER DECIBELLEN VOOR MUSICI
Tijdens repetities voor een concert doen concertmusici vaak gehoorbeschermers in hun
oren.
231pGehoorbeschermers zijn verplicht bij geluidsniveaus boven de grenswaarde van 90 dB.
Leg met behulp van het informatieboek Binas uit, waarom de grenswaarde bij 90 dB
ligt.
Het risico op gehoorklachten is vooral groot bij orkestleden die in de buurt van de
(koper)blazers en slagwerkers zitten.
Kijk in de tabel hieronder.
| muziekinstrument | gemiddeld geluidsniveau (dB) |
| koper | 88 |
| hoorns | 88 |
| pauken | 85 |
| slagwerk | 85 |
| fluit/klarinet | 84 |
| hobo/fagot | 83 |
| harp | 82 |
| cello | 80 |
| altviool | 80 |
| tweede viool | 80 |
| eerste viool | 79 |
bron: ‘Onderzoek schadelijk geluid orkesten’, Peutz & Associés, 2003.
Het verband tussen het geluidsniveau en de hoeveelheid geluidsenergie wordt gegeven
door de woordformule hieronder:
Als het geluidsniveau toeneemt met 3 dB verdubbelt de geluidsenergie.
242puitwerkbijlageVergelijk het gemiddelde geluidsniveau van een eerste violist met dat van een slagwerker.
Bereken met de gegevens uit de tabel hoeveel keer groter de geluidsenergie is waaraan
de slagwerker wordt blootgesteld.
Vul op de uitwerkbijlage de ontbrekende getallen in.
252puitwerkbijlageBij een musical zitten de leden van het orkest niet op het podium. Ze zitten half onder het
podium in een betonnen orkestbak. Het achterste gedeelte van het orkest speelt dan
onder een plafond.
Op de uitwerkbijlage staat een zin met verschillende mogelijkheden. Omcirkel in die
zin de juiste mogelijkheid.
opgave 8EEN BREEDSTRALER
Een breedstraler wordt gebruikt in een beveiligingssysteem buiten.
Als er iemand ’s avonds of ’s nachts dicht in de buurt komt, gaat automatisch het felle licht
branden. Deze breedstraler heeft een infrarood detector (= IR-detector).
261pWaarop reageert een IR-detector?
A geluid
B magnetisme
C warmte
D zwaartekracht
Vlak vóór de IR-detector zit een plastic kapje. Dat bestaat uit een groot aantal lensjes, die
allemaal de stralen breken en naar een bepaald deel van de IR-detector zenden.
De IR-detector bestaat uit een groot aantal sensoren die naast elkaar zitten.
Zie de figuur hieronder.
We zijn benieuwd naar het effect van zo’n lensje.
Op de uitwerkbijlage staat een schematische tekening van de IR-detector en één lensje.
Dat lensje projecteert op de IR-detector een scherp beeld van een persoon in punt X.
273puitwerkbijlageTeken op de uitwerkbijlage de stralenbundel die afkomstig is van punt X en schrijf de
letter op van de sensor van de IR-detector die wordt geactiveerd.
281pAls de persoon beweegt, zullen via hetzelfde lensje andere sensoren worden geactiveerd.
Welke andere sensor zal (als eerste) geactiveerd worden, als de persoon naar rechts
beweegt?
Als een sensor geactiveerd wordt, zal de grote lamp automatisch aangaan.
Hiervan een vereenvoudigd schakelschema getekend. Zie de figuur hieronder.
12V
292puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staan twee zinnen met verschillende mogelijkheden.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
301pWaarom is de lamp niet direct aan de transistor gekoppeld?
opgave 9JUMBOJET
Een Jumbojet landt. Hij bereikt de landingsbaan met een snelheid van 264 km/h.
In 30 seconden komt hij tot stilstand.
313pBereken de lengte die de landingsbaan minstens moet hebben.
323pBereken de vertraging van het vliegtuig op de landingsbaan.
331pVliegtuigbanden worden tijdens het afremmen erg heet.
Door welke kracht worden vliegtuigbanden zo heet tijdens het afremmen?
opgave 10STEENKRUIWAGEN
Op een steenkruiwagen ligt een aantal stenen. Zie de figuur hieronder.
De zwaartekracht op de stenen en de kruiwagen samen is 800 N en grijpt in punt B aan.
De as van het wiel is met D aangegeven. De kruier tilt de kruiwagen op in punt A.
341pHoe groot is het moment van de stenen en kruiwagen samen, ten opzichte van het
draaipunt D?
A 72 Nm
B 560 Nm
C 7200 Nm
D 56000 Nm
352pEr zijn meer manieren om de stenen op te stapelen. In de figuur hieronder zijn twee
manieren getekend.
Leg uit op welke manier de kruier de minste kracht in punt A moet uitoefenen om de
kruiwagen op te tillen.
364pVroeger werden de stenen één voor één naar boven gegooid en op de steiger
opgevangen. Het was de kunst om elke steen met de goede snelheid omhoog te gooien,
zodat die precies de man op de steiger bereikte. Stel dat de man op de steiger 2,5 m
boven de man op de grond staat. Een steen heeft een massa van 2,2 kg.
Bereken met welke snelheid de man op de grond de steen moet gooien zodat die
precies de man op de steiger bereikt.
opgave 11OP DE BLOKFLUIT
Karel, Ahmet en Piet zijn bezig met een proefje. Ahmet blaast op een blokfluit, Karel
houdt een microfoon bij de fluit en Piet kijkt naar het beeld op de scoop.
Het scoopbeeld is hieronder schematisch weergegeven. Een hokje horizontaal komt
overeen met een tijd van 1 ms.
373pBereken de frequentie van dit signaal.
381pAhmet blaast nu dezelfde toon harder. Wat zal Piet nu zien op de oscilloscoop?
A Hij ziet dan meer trillingen.
B Hij ziet dan minder trillingen.
C Hij ziet dan een grotere amplitude.
D Hij ziet dan een kleinere amplitude.
392pDe hoogste toon van een blokfluit is ongeveer 2 kHz.
Leg uit of dit een toon is die je kunt horen.
