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 1Automatisch gaan het voorlicht en het achterlicht aan
Ook zonder dynamo hebben we tegenwoordig prima voorlichten en achterlichten
voor de fiets.
Hieronder staat een gedeelte van een folder voor een voorlicht.
12pToon aan dat de stroomsterkte door de lamp van het voorlicht 0,4 A is.
De capaciteit van de batterijen is 1200 mAh . Dat wil zeggen dat ze 1 uur
energie leveren als er 1200 mA gevraagd wordt, dat ze 2 uur energie leveren als
er 600 mA gevraagd wordt, enzovoort.
22pIemand doet volle batterijen in de lamp en doet de lamp aan. We gaan ervan uit
dat de lamp steeds even sterk brandt en daarna uitgaat als de batterijen leeg
zijn.
Bereken hoe lang het duurt tot de batterijen leeg zijn.
Er zijn ook achterlichten die op batterijen werken.
Hieronder staat een gedeelte van een folder voor een achterlicht.
De lamp gaat vanzelf aan als
het buiten niet licht genoeg is.
31pWat is een voordeel van het parallelschakelen van de LED’s?
Hieronder staat een vereenvoudigde weergave van de automatische schakeling
van het achterlicht.
Dit schema staat ook op de uitwerkbijlage.
44puitwerkbijlageGeef op de uitwerkbijlage voor de onderdelen 1 t/m 4 aan om welke component
het hierbij gaat.
Je kunt kiezen uit de volgende componenten:
− LDR
− NTC
− LED
− transistor
− batterij
opgave 2Harry Potter oppompbril
Lees het artikel hieronder.
Pompje stelt scherpte van de bril in
Een Engelse professor heeft een bril
uitgevonden waarvan de sterkte
makkelijk te veranderen is.
De bril kost niet meer dan 5 euro.
Voor mensen in ontwikkelings-landen is
deze bril een goede oplossing.
Een brillenglas van de variabele
oppompbril bestaat uit twee
beschermlagen waartussen twee met
siliconenolie gevulde elastische vliezen
zitten. Met een pompje aan de zijkant
van de bril (zie figuur) is de hoeveelheid
olie te veranderen. De sterkte van de bril
kan hierdoor aangepast worden.
51pHieronder staan drie manieren waarop de lens kan zijn opgepompt.
Welke van de drie lenzen hieronder is het sterkst?
Ayisha kan in de verte niet goed zien en dichtbij wel. Ze krijgt daarom een
oppompbril. De brillenglazen zijn nu nog recht. Zie de figuur hieronder.
Ze kan er olie inpompen of uitpompen.
63puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staan drie zinnen met verschillende mogelijkheden.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
72pIn de tropen kan het erg heet worden. Daardoor kan er iets aan de bolling van
de lens veranderen.
Leg uit hoe de sterkte van de lens zal veranderen als de temperatuur hoger
wordt.
opgave 3Crossmotor
Hieronder zie je een afbeelding van een crossmotor.
De benzinetank van een crossmotor is soms gemaakt van kunststof en soms
van metaal. Bij de keuze houdt de motorfabrikant heel bewust rekening met
stofeigenschappen. Hij heeft voor deze benzinetank voor kunststof gekozen.
In de tabel hieronder staan vier stofeigenschappen.
| stofeigenschap | wel
belangrijk | niet
belangrijk |
| corrosiebestendigheid | X | |
| dichtheid | X | |
| uitzetting en inkrimping | | X |
| verspaanbaarheid | | X |
Met kruisjes is aangegeven dat twee stofeigenschappen belangrijk zijn voor de
keuze voor een kunststof tank en twee niet.
82pGeef voor de twee belangrijke stofeigenschappen aan waarom deze belangrijk
zijn bij de keuze voor een kunststof tank.
91pGeef voor één niet belangrijke stofeigenschap aan waarom deze niet belangrijk
is bij de keuze voor een kunststof tank.
In de figuur hieronder zie je een gedeelte van de motor met de zogenaamde
achterbrug. De achterbrug is een stalen buis die van het achterwiel naar het
scharnierpunt aan het motorblok loopt.
In punt A zit het achterwiel bevestigd. Punt D is het draaipunt, waar de
achterbrug vast zit aan het motorblok. In punt B zit een veer aan de achterbrug
vast.
Als de crossmotor over een steen rijdt, zal het achterwiel omhoog gedrukt
worden. De kracht op A waarmee dit gebeurt, noemen we F1 . De veer wordt
hierdoor ingedrukt en levert een veerkracht Fv .
101pWat geldt er voor die twee krachten op de achterbrug, als de veer maximaal is
ingedrukt?
A Fv > F1
B Fv = F1
C Fv < F1
De crossmotor heeft twee achterveren: één links en één rechts van de motor.
Elke veer wordt 10 cm ingedrukt.
Met behulp van de volgende woordformule kun je de veerkracht van één veer
uitrekenen.
veerkracht = 7,5 × lengteverandering
Hierin is veerkracht in Newton en lengteverandering in millimeter.
113pBereken met behulp van deze woordformule de totale veerkracht van de twee
veren.
123pDe motor rijdt met een snelheid van 90 km/h. De massa van de motor met de
bestuurder is 280 kg.
Bereken de bewegingsenergie van de motor met de bestuurder bij deze
snelheid.
opgave 4Bliksems
Bij een heftige onweersbui is er kans op blikseminslag. Er loopt dan een grote
elektrische stroom van de donderwolk naar de aarde.
Deze kans is in de winter groter dan in de zomer. Dit komt omdat een
onweersbui in de winter een stuk lager boven de aarde hangt dan in de zomer.
De stroomsterkte van de bliksem is in de winter ook veel groter.
132pLeg uit hoe het komt dat de stroomsterkte van de bliksem in de winter groter is
dan in de zomer. Gebruik in je uitleg het begrip weerstand.
142pBij onweer worden er twee adviezen gegeven:
1 Haal de stekkers uit de stopcontacten.
2 Vermijd contact met leidingen die van buiten komen (gas, water).
Welke twee dingen kunnen er gebeuren als je de adviezen niet opvolgt?
Veel gebouwen worden beveiligd tegen blikseminslag. Aan de buitenkant zitten
koperdraden die verbonden zijn met een aardpen. Zie de afbeelding.
153puitwerkbijlageOver de werking van de bliksemafleider staan op de uitwerkbijlage drie zinnen
met verschillende mogelijkheden.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
opgave 5Spaarsigaar
Lees het krantenartikel hieronder.
Dit is de ‘spaarsigaar’, oftewel de eerste auto ter
wereld die een verbruik van 1 op 100 haalt.
Dat wil zeggen: 100 kilometer rijden op 1 liter diesel!
Het extreem zuinige karretje van Volkswagen biedt
plaats aan twee personen. Om de auto niet te zwaar te
maken is hij niet gelakt (verf is zwaar).
De lage massa (290 kilo), de super-stroomlijn en het
zuinige ééncilinder motortje van 8,5 pk zorgen voor het
extreem lage verbruik van 1 op 100. Het is nog een
prototype, maar VW heeft nu wel bewezen dat het kan.
De ‘spaarsigaar’ is een zogenaamde ‘1-liter-auto’, dat wil zeggen dat de auto op
1 liter brandstof wel 100 km kan afleggen.
163pDe ‘spaarsigaar’ reed van Wolfsburg naar Hamburg (230 km). Hij vertrok uit
Wolfburg met een volle tank van 6,5 liter. Toen Hamburg was bereikt, zat er in
de tank nog 4,4 liter.
Toon door middel van een berekening aan dat dit een ‘1-liter-auto’ is.
172puitwerkbijlageDe ‘spaarsigaar’ is zo ontworpen dat de tegenwerkende krachten klein zijn.
Op de uitwerkbijlage staan twee zinnen met verschillende mogelijkheden.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
184pDe vraag die overblijft is of je echt veel massa bespaart door de auto niet te
lakken.
Het oppervlak van de auto bedraagt 5 m2 . Hij heeft 3 laklagen. Elke laklaag
heeft een dikte van 100 µm. Autolak heeft een dichtheid van 1,2 g/cm3 .
Bereken hoeveel kg autolak je bespaart als je de auto niet voorziet van lak.
opgave 6Trajectcontrole wapen tegen hardrijden
Er is een nieuw wapen van justitie tegen hardrijden. Een systeem van camera’s
maakt op een bepaald traject opnames en controleert zo de snelheid.
Zie de figuur hieronder. Trajectcontroles Camera’s maken Aan het einde Computer rekent uit opnamen van elk volgt weer een hoeveel tijd er verstreken is passerend voertuig. opname, die tussen de twee opnames, Een computer automatisch aan waarna wordt berekend bewaart alle eerdere opname hoe hard er is gereden. Bij beelden. van betreffende overtreding worden beelden voertuig wordt automatisch doorgestuurd gekoppeld. naar de politie.
Dit gebeurt onder andere op de N919 bij Veenhuizen.
De afstand tussen de meetpoorten A en B is daar 2,4 km.
De maximum snelheid op dit traject is 80 km/h.
193pToon met een berekening aan dat een auto met die snelheid 108 seconde over
die afstand doet.
Het is mogelijk dat je met een snelheid van 100 km/h de eerste meetpoort
passeert en toch niet bekeurd wordt.
Neem het volgende geval. Een auto passeert poort A met een constante
snelheid van 100 km/h en rijdt 30 seconde met die snelheid door.
Na 30 s gaat de auto verder met een lagere constante snelheid.
Dit is vereenvoudigd weergegeven in de grafiek hieronder. Een gedeelte van de
grafiek is niet getekend. De grafiek staat ook op de uitwerkbijlage.
(m/s)
204puitwerkbijlageMaak op de uitwerkbijlage de grafiek af. Bereken daarvoor eerst met welke
constante snelheid de auto na 30 seconde moet rijden om na 108 s het poortje
te passeren.
opgave 7Mobiele kraan
Op bouwplaatsen zie je tegenwoordig steeds meer mobiele kranen. Dat zijn
grote uitschuifbare kranen die zware voorwerpen op hun plaats kunnen takelen.
Lees het volgende bericht.
Een mobiele kraan kan binnen een kwartier klaar zijn voor het werk.
De steunen worden uitgezet, zodat de wielen de grond niet meer raken,
en de telescopische giek wordt uitgeschoven naar de goede lengte.
De maximale last hangt af van de hoogte en de stand van de
telescopische giek. Dit is aangegeven in de figuur.
Elk punt geeft de maximale last aan in die bepaalde situatie.
Elk getal geeft het aantal ton weer. Een ton is 1000 kg.
64 m 33 62 33 60 hoogte 58 22,,66 56 54 33,,55 42 11,,33 33,,55 50 00,,88 48 46 33 A 44 42 1111,,55 40 22,,22 1111,,22 38 88,,88 B 36 1166 55,,33 34 1155,,55 32 1100,,66 33,,33 30 2222 77,,99 28 1177 22,,33 26 99,,99 55,,55 24 22 11,,55 66,,11 C 20 4400 33,,99 18 telescopische D giek 2288,,22 16 3,3 33,,77 14 7700 1111,,99 E 12 3399 99 10 F 8 2277,,66 6 hydraulische G cilinder 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 3840 m horizontale uitwijking
Als de giek een bepaalde lengte heeft, hangt de maximale last af van de
horizontale uitwijking. In de figuur is dit aangegeven met de bogen A t/m G.
213puitwerkbijlageMaak in de figuur op de uitwerkbijlage een grafiek, waarin je de maximale last
uitzet tegen de horizontale uitwijking voor boog D.
221puitwerkbijlageBepaal uit de grafiek op de uitwerkbijlage hoe groot voor boog D
de maximale last is bij een horizontale uitwijking van 24 m.
231puitwerkbijlageVoor een langere giek gelden andere waarden voor de maximale last.
Schets in dezelfde figuur op de uitwerkbijlage hoe de grafiek loopt voor een
langere giek.
In de figuur hiernaast is de kraan
getekend in een bepaalde stand.
De tekening is op schaal.
De figuur staat vergroot op de
uitwerkbijlage.
Het zwaartepunt van de hele kraan is
aangegeven door punt Z. In deze
situatie is de maximale last 4,5 ton.
244puitwerkbijlageGeef in de figuur op de uitwerkbijlage duidelijk met een letter D het draaipunt
aan en bepaal hoe groot de massa van de hele kraan minimaal moet zijn.
253pMet de kraan wordt een balk van 2500 kg naar een hoogte van 30 meter
gehesen.
Bereken de arbeid die er op het blok verricht moet worden.
Op de bouwplaats moeten de bouwvakkers een valhelm
dragen. Dit om hersenletsel te voorkomen als iets naar
beneden valt.
Stel dat er een tang van 2,3 kg over 15 meter naar beneden
valt.
263pBereken met welke snelheid de tang de grond raakt. Ga ervan uit dat alle
zwaarte-energie wordt omgezet in bewegingsenergie.
opgave 8Solatube: verrassend veel licht
Lees de folder hieronder.
opgave 9S o l a t u b e
Niets is zo waardevol als daglicht in uw woning.
In 1989 werd de Solatube in Australië ontwikkeld.
Solatube is geen gewone lichtbron, maar een buis
die door het dak steekt en licht van buiten laat
komen in donkere kamers.
Bij de traditionele daglichtsystemen gaat veel licht
verloren door absorptie.
De lichtkoepel op het dak buigt het invallende
zonlicht naar de buis. Bovendien houdt de
lichtkoepel 99% van de UV-straling tegen.
271pWat wordt in de folder bedoeld met absorptie?
281pIn de folder staat dat 99% van de UV-straling wordt geabsorbeerd.
Wat betekent dit voor de hoeveelheid licht die je ervaart in de kamer?
A Je ervaart meer licht.
B Je ervaart minder licht.
C Je ervaart evenveel licht.
291pWat voor soort werking heeft de lichtkoepel?
A een convergerende werking
B een divergerende werking
C een reflecterende werking
De Solatube bestaat onder andere uit een superreflecterende binnenbuis.
Deze weerkaatst het invallend licht naar onderliggende kamers waar anders
geen direct zonlicht komt.
In de figuur hieronder is één lichtstraal getekend die in de binnenbuis valt.
Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage.
binnen
302puitwerkbijlageTeken in de figuur op de uitwerkbijlage het verloop van de lichtstraal tot hij de
binnenbuis verlaat.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
opgave 10De vuurtoren van Vlieland
Tijdens een weekend op Vlieland
bezoeken Eva en Rob de vuurtoren.
Zie de foto hiernaast.
De vuurtorenwachter vertelt dat de
vuurtoren sinds 1920 elektrisch licht
heeft.
Er brandt tegenwoordig een
kwiklamp van 2000 W bij 230 V.
De lamp brandt gemiddeld van
19.00 uur in de avond tot 6.00 uur
de volgende ochtend.
Rob beweert dat het laten branden
van deze lamp niet zo erg duur zal
zijn en per nacht ongeveer € 1,- zal
kosten.
Eva beweert dat het laten branden
van de lamp meer kost dan € 1,-.
Voor 1 kWh moet je € 0,15 betalen.
313pLaat met een berekening zien wie er gelijk heeft.
323pDe lamp is beveiligd met een zekering.
Laat met behulp van een berekening zien of een zekering van 10 A voldoet.
Het licht van de lamp gaat door een combinatie van lenzen, een zogenaamd
lenzenstelsel van Fresnel. Hierdoor is het licht van de vuurtoren tot op 37 km te
zien.
Beschouw het lenzenstelsel als één lens. De lichtbundel die de lens verlaat is
evenwijdig.
331pWaar zal de lamp ten opzichte van de lens geplaatst moeten zijn?
A tussen het brandpunt van de lens en de lens
B in het brandpunt van de lens
C verder weg dan het brandpunt
