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 1‘Keep the soul alive’
Marieke speelt gitaar. Ze slaat een snaar aan en hoort een toon. Ze maakt
diezelfde snaar korter door haar vinger tegen één van de fret’s te leggen.
Marieke slaat de snaar weer aan en hoort een andere toon.
11pWat kun je zeggen over deze toon in vergelijking met de eerste toon?
A Deze toon is lager.
B Deze toon is even hoog.
C Deze toon is hoger.
22puitwerkbijlageMarieke draait nu de spanknop van
de snaar iets losser en verlaagt zo
de spanning van de snaar.
Marieke slaat de snaar nu krachtiger
aan dan de eerste keer.
Over deze situatie staat op de
uitwerkbijlage een zin.
Omcirkel in de zin op de
uitwerkbijlage de juiste
mogelijkheden.
Ze wil de tonen van haar gitaar onderzoeken en neemt daarvoor haar gitaar mee
naar school. Met een microfoon maakt ze van de toon een beeld op een
oscilloscoop. Zie de figuur hieronder. Eén hokje komt overeen met 1 ms.
33pBereken de frequentie van deze toon.
Daarna slaat ze een andere snaar aan en krijgt het volgende signaal te zien.
De instelling van de oscilloscoop is niet veranderd.
41pWat kun je zeggen over de toon in vergelijking met de vorige toon?
A Deze toon is lager.
B Deze toon is even hoog.
C Deze toon is hoger.
opgave 2Franse gekapte dames
In Zuid-Frankrijk, in de buurt van de plaats Embrun, is een gebied waar door
erosie veel grond is verdwenen. Hierdoor zijn stenen pilaren ontstaan, met daar
bovenop grote blokken. Het geheel heet ‘de gekapte dames’.
Zie de foto hieronder.
Onder de pilaren staat een informatiebord met daarop uitleg in het Frans en het
Engels. Een korte vertaling in het Nederlands zie je hieronder.
Op de smalle pilaar ligt 30 meter
boven de grond een blok.
Het blok heeft een volume van 300 m3 en
een massa van 800 ton (800.000 kg).
54pFrank beweert dat het blok van graniet is.
Bereken de dichtheid van het blok en geef aan of Frank gelijk heeft.
64pHet oppervlak waarop het blok op de pilaar steunt is (ongeveer) 4 m2 .
Bereken de druk van het blok op de pilaar en laat zien dat de druk die op het
bord staat juist is.
opgave 3Verse eieren?
Floor en Bert gaan tijdens een practicum de versheid van eieren bepalen.
Ze doen daarom twee eieren in een bekerglas met water.
Zie de figuur hieronder.
Hoe verser een ei is, des te groter is de dichtheid van het ei.
72pLeg uit welk van de twee eieren het meest vers is.
Gebruik in je antwoord het begrip dichtheid.
opgave 4Loopstroom
Lees het artikel hieronder.
LOOPSTROOM Energie opwekken met een rugzak is mogelijk. Mensen die op een expeditie gaan, moeten nu nog vaak een vracht aan zware batterijen meenemen om gebruik te kunnen maken van G.P.S., mobiele telefoon, mp3-speler en andere apparatuur. Een speciale rugzak, de suspended- loadpack, maakt dit overbodig.
De rugzak kan langs het frame op
en neer bewegen. Deze beweging
drijft een kleine dynamo aan.
De geleverde energie kan worden
opgeslagen in oplaadbare
batterijen.
Zie de figuur hiernaast.
82puitwerkbijlageJe kunt de opgewekte spanning van de dynamo niet direct gebruiken voor het
opladen van de batterijen. Over die situatie staan op de uitwerkbijlage twee
zinnen.
Omcirkel op de uitwerkbijlage in elke zin de juiste mogelijkheid.
92puitwerkbijlageWelke energieomzetting vindt plaats in de dynamo? Zet in elke tabel op de
uitwerkbijlage één kruisje.
Als de rugzak met een massa van 36 kg op en neer beweegt met een
hoogteverschil van 5 cm, komt dit overeen met een mechanisch vermogen
van 36 watt. De drager van de rugzak moet dan 2 stappen per seconde zetten.
Dit wordt berekend met de volgende formule:
tijd zwaarte-energie voor één stap
mechanisch vermogen =
103pToon aan dat het mechanisch vermogen in dat geval 36 watt bedraagt.
Het elektrisch vermogen dat de dynamo in die situatie levert, is 4 watt.
112pBereken het rendement van de rugzak in dit geval.
Er is bij het ontwikkelen van de rugzak veel onderzoek gedaan om het
mechanisch vermogen te vergroten.
122puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage zie je een tabel die gebruikt is bij dat onderzoek.
Geef bij elke factor aan of deze het mechanisch vermogen kan vergroten of
niet.
131pEen ander onderzoek richtte zich op de dynamo.
De op- en neergaande beweging van de tandheugel wordt omgezet in een
draaiende beweging van het tandwiel. Zie de figuur hieronder.
Men wil een verandering aanbrengen, zodat het tandwiel met eenzelfde
beweging van de tandheugel meer omwentelingen maakt.
Hiervoor staan op de uitwerkbijlage drie ontwerpen.
Kruis op de uitwerkbijlage de ontwerp(en) aan waarbij het tandwiel met
eenzelfde beweging van de tandheugel meer omwentelingen maakt.
opgave 5Automatische douche
Om vervuiling van een buitenzwembad
te beperken, moeten bezoekers via een
voetenbadje en een douche naar binnen.
De douche gaat water geven als een
bezoeker tussen twee palen doorloopt.
Zie de figuur hiernaast.
Het linker paaltje bevat een lichtbron en een ontvanger met een LDR.
Op het rechter paaltje zit een reflector.
Het licht dat terugkaatst van de reflector valt op de LDR.
Deze LDR is opgenomen in een elektrische schakeling. Deze staat hieronder
getekend.
9
De schakeling bevat verder een transistor en een relais.
Het relais kan de pomp voor het douchewater aan- en uitschakelen.
Het relais staat in niet-geactiveerde toestand.
In de schakeling moet punt C verbonden worden met aansluiting A of B.
144puitwerkbijlageOver deze schakeling staan op de uitwerkbijlage een aantal zinnen.
Omcirkel op de uitwerkbijlage in elke zin de juiste mogelijkheid.
151pWat is de reden om de pomp in een ander circuit dan de transistor te plaatsen?
opgave 6Catstop
Ultrasone kattenverjager Hoewel de liefde voor huisdieren soms ver kan gaan, zijn er ook grenzen. Menig duivenliefhebber, tuingenieter of vijverbezitter wordt erg kwaad als er rondzwervende katten overlast veroorzaken. Daar is nu wat op gevonden: de Catstop. De Catstop wordt in de tuin gezet. Hij werkt met een infraroodsensor. Als een mens of dier wordt waargenomen, zendt de Catstop gedurende een minuut een hoog geluid uit. Een mens kan dit geluid niet waarnemen. Voor een kat is het wel heel irritant.
161pWaarop reageert een infraroodsensor?
A beweging
B geluid
C zichtbaar licht
D warmte
171pEen werkende Catstop zendt geluid uit tussen de 21 kHz en 25 kHz.
Deze frequenties zijn voor een mens niet hoorbaar.
Tussen welke frequenties kan een mens wel horen?
182puitwerkbijlageEen kat loopt weg van de werkende Catstop, en gaat in de tuin van de buren
zitten. Hierover staat op de uitwerkbijlage een zin.
Wat hoort de kat nu? Omcirkel in de zin op de uitwerkbijlage de juiste
mogelijkheden.
opgave 7‘Formula Zero’: racekart op waterstof
‘Formula Zero’ is een racekart die waterstof als brandstof gebruikt.
De makers van ‘Formula Zero’ willen hiermee aantonen dat waterstof een
veilige, effectieve en schone brandstof kan zijn.
Om waterstof te maken, moet water gesplitst worden in waterstof en zuurstof.
Daar is energie voor nodig. Deze energie halen ze uit biomassa, zonnecellen en
windenergie.
191pWat is een groot voordeel van de genoemde energiebronnen?
Waterstof en zuurstof kunnen in een brandstofcel worden omgezet in elektrische
energie en het verbrandingsproduct water. Zie het schema hieronder.
202pIn de brandstofcel wordt waterstof volledig verbrand.
Leg aan de hand van het verbrandingsproduct uit dat dit een
milieuvriendelijk proces is.
Deze brandstofcel levert een vermogen van 40 W bij een spanning van 0,7 V.
Brandstofcellen worden aangeboden in een stack.
Een stack bestaat uit 30 cellen en levert een vermogen van 1,2 kW bij een
spanning van 21 V.
212pLeg uit of de cellen in serie of parallel zijn geschakeld.
222pBereken de stroomsterkte die geleverd kan worden door zo’n stack.
Op internet staan de volgende gegevens van de ‘Formula Zero’:
| vermogen uit de brandstofcellen | 10 kW |
| vermogen uit de boostcaps (5 sec) | 50 kW |
| massa van de kart | 218 kg |
| optrekken (van 0 tot 100 km/h) | 5,6 sec |
| topsnelheid | 130 km/h |
tijdsduur racen op topsnelheid op
een volle tank waterstof | 12 min |
| hoeveelheid geproduceerd water | 700 ml |
233pBereken de gemiddelde versnelling van de ‘Formula Zero’ bij optrekken
van 0 tot 100 km/h.
243pBereken de afstand die de kart op topsnelheid kan afleggen op een volle tank.
De ‘Fomula Zero’ beschikt ook over zogenaamde boostcaps. Dit zijn grote
condensatoren waarin elektrische energie kan worden opgeslagen die vrijkomt
bij het afremmen.
Deze boostcaps kunnen per keer maximaal 5 seconde ingeschakeld worden als
er extra energie nodig is voor bijvoorbeeld het inhalen van andere voertuigen.
253pBereken de energie die de boostcaps per keer maximaal kunnen leveren.
opgave 8Materiaalkeuze
Wielrenners hebben vaak een bidon bij zich, om tijdens het fietsen te drinken.
De keuze van het juiste materiaal is daarom erg belangrijk.
Hieronder zie je drie verschillende materialen:
Alleen kunststof is geschikt om een bidon van te maken.
262puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staat een tabel voor het beantwoorden van deze vraag.
Schrijf in de tabel twee stofeigenschappen van kunststof die het geschikt
maken om een bidon van te maken.
272puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staat ook een tabel voor het beantwoorden van deze vraag.
Schrijf in die tabel bij elk materiaal een stofeigenschap die het niet geschikt
maakt om een bidon van te maken.
opgave 9Rondje skaten
Barry wil met zijn skateboard stunten op de half-pipe. Hij loopt daarvoor eerst de
trap op. De massa van Barry en het skate-board samen is 70 kilogram.
283pBereken de arbeid die Barry minimaal moet verrichten om de trap op te lopen.
Eenmaal boven aangekomen laat Barry zich vanuit stilstand naar beneden
rollen. Ga ervan uit dat alle zwaarte-energie hierbij wordt omgezet in
bewegingsenergie.
294pBereken de grootte van snelheid van Barry onderin de half-pipe.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
opgave 10Meten aan een NTC
Sterre bouwt de volgende opstelling om een NTC te onderzoeken:
De multimeter geeft de weerstandswaarde aan van de NTC.
Hieronder staan de metingen van Sterre:
| temperatuur (o C) | weerstand ( Ω ) |
| 20 | 1250 |
| 30 | 784 |
| 40 | 512 |
| 50 | 341 |
| 60 | 255 |
| 70 | 174 |
| 80 | 129 |
| 90 | 96 |
| 100 | 73 |
303puitwerkbijlageTeken in de figuur op de uitwerkbijlage de grafiek van de meetresultaten.
311pHoe hoog is de temperatuur als de multimeter 600 Ω aangeeft?
321pWat kun je zeggen over het verband tussen de temperatuur en de weerstand?
A Het verband is evenredig.
B Het verband is lineair.
C Het verband is omgekeerd evenredig.
D geen van drie bovenstaande mogelijkheden
