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 1Pizzacouriers
Pizzacouriers kunnen voor veel geluidsoverlast zorgen.
Met veel lawaai scheuren de snelle jongens door de straten.
Het maximaal toegestane geluidsniveau voor zo’n benzinescooter is 97 dB.
11pIn welke zone ligt dit geluidsniveau?
A veilig geluid
B gevaarlijk geluid met kans op gehoorbeschadiging
C toenemende kans op gehoorbeschadigingen
Met veel minder geluidsoverlast worden de pizza’s bezorgd door een bedrijf dat
met elektrische scooters rijdt.
Bij deze elektrische scooter werd een geluidsniveau van 73 dB gemeten.
Voor het verband tussen het geluidsniveau en de geluidsenergie geldt de
volgende woordformule:
Als het geluidsniveau met 3 dB toeneemt, verdubbelt de geluidsenergie.
Dus 2 scooters hebben samen een geluidsniveau van 76 dB en 4 scooters
hebben samen een geluidsniveau van 79 dB.
23pBereken hoeveel elektrische scooters samen hetzelfde geluidsniveau hebben
als de benzinescooter met een geluidsniveau van 97 dB.
Elektrische scooters rijden op oplaadbare accu’s. Ze kunnen worden ingesteld
op twee standen: sprint en standaard .
Zie de figuur hieronder.
Maximale afstand in km op een volle accu
sspprriinntt
ssttaannddaaaarrdd
0 10 20 30 40 50
maximale afstand (km)
In de stand sprint trekt de scooter sneller op dan in de stand standaard .
De maximumsnelheid is in beide standen gelijk.
32puitwerkbijlageOver deze situatie staan op de uitwerkbijlage een aantal zinnen.
Omcirkel in elke zin op de uitwerkbijlage de juiste mogelijkheid.
opgave 2Aangesloten op de zon
Lees het artikel hieronder:
Een energiebedrijf uit Zuid-Afrika werkt samen met een Nederlands
energiebedrijf aan een zonne-energie-systeem.
Zo’n systeem kan een Zuid-Afrikaans huishouden van energie
voorzien. Het bestaat uit een zonnepaneel, een accu die een paar
uur per etmaal stroom kan leveren aan een telefoon-oplader, een
aantal zuinige lampen, een radio en een tv.
De klanten betalen elke maand € 2,- en dat is minder dan ze vroeger kwijt
waren voor lampolie, petroleum, kaarsen en batterijen.
De installatie van zo’n systeem heeft grote gevolgen voor de mensen: er is nu
veel minder brandgevaar, de radio en tv brengen de mensen nieuws en
informatie en dankzij de lampen kunnen de kinderen ’s avonds huiswerk maken.
43puitwerkbijlageOverdag staan de apparaten niet aan. De accu wordt dan opgeladen.
Op de uitwerkbijlage staat een tabel voor het beantwoorden van deze vraag.
Kruis in elke tabel op de uitwerkbijlage de juiste energiesoort aan tijdens het
opladen van de accu.
53pAls de zon volop schijnt, is het ingestraalde vermogen 1000 W/m2 .
Het zonnepaneel met een oppervlak van 1,2 m2 levert dan een vermogen van
140 W.
Bereken het rendement van dit zonnepaneel.
63puitwerkbijlageZoals je kunt zien, is er een zekering opgenomen tussen de accu en de
aangesloten apparaten. Hierover staan op de uitwerkbijlage een aantal zinnen.
Omcirkel in de zinnen op de uitwerkbijlage de juiste mogelijkheden.
Van de apparaten die op de accu van 12 V kunnen worden aangesloten, is de
stroomsterkte hieronder gegeven.
| telefoon-oplader | 500 mA |
| lamp | 2 A |
| radio | 250 mA |
| televisie | 5 A |
72pBereken het vermogen van de lamp.
Een familie die zo’n zonne-energie-systeem bij het huisje heeft staan, wil een
klein koelkastje (75 W ; 12 V) kunnen aansluiten. De zekering, die in hun
systeem is opgenomen, laat maximaal 10 A door.
De familie kan de elektrische apparaten in verschillende combinaties aanzetten,
maar niet allemaal tegelijk.
84pGeef één mogelijke combinatie van elektrische apparaten met de koelkast erbij.
Laat met een berekening zien dat de combinatie past bij de gebruikte zekering
van 10 A.
Op de accu staat: 100 Ah. Dat wil zeggen: bij een stroomsterkte van 100 A, kan
een volle accu 1 uur energie leveren. Bij een stroomsterkte van 50 A, kan een
volle accu 2 uur energie leveren, enzovoort. Zie onderstaande tabel:
stroomsterkte
(A) | tijdsduur
(uur) |
| 100 | 1 |
| 50 | 2 |
| 20 | 5 |
91pHoe lang kan een volle accu energie leveren bij een stroomsterkte van 10 A?
opgave 3Boze buschauffeur
Lees het krantenartikel hieronder:
Buschauffeur straft door te remmen: twee kinderen gewond. Enkhuizen. Een jongen en een meisje zijn gewond De chauffeur ergerde zich aan de geraakt tijdens een busrit. Dit kwam leerlingen die over de banken liepen. omdat de buschauffeur op de snelweg Door krachtig remmen wilde hij ze laten krachtig remde om de drukke leerlingen schrikken. De jongen brak een arm en tot de orde te roepen. De twee het meisje moest met nekklachten naar slachtoffers kwamen ten val. het ziekenhuis.
102pLeg uit of de leerlingen in de bus naar voren of naar achteren vielen.
111pDe bus voldeed aan alle veiligheidsvoorschriften.
De leerlingen voldeden daar niet aan.
Welke van de volgende veiligheidstoepassingen was bij de leerlingen niet in orde?
A hoofdsteun
B kooiconstructie
C kreukelzone
D veiligheidsgordel
De buschauffeur (massa 95 kg) remde met een vertraging van 6 m/s2 . Hij had een
veiligheidsgordel om.
122pBereken de grootte van de kracht van de gordel op de chauffeur.
133pDe bus reed met een snelheid van 90 km/h toen de chauffeur gedurende 0,75 s
remde.
Bereken tot welke snelheid de bus afremde.
opgave 4Bijzondere zaklamp
Voor deze zaklamp heb je geen batterijen nodig. In de zaklamp zitten een
magneet en een spoel. Zie de figuur hieronder.
De zaklamp laadt op door hem heen en weer te schudden. De werking lijkt sterk
op die van een dynamo.
De opgewekte elektrische energie wordt opgeslagen in een condensator.
Hieronder zie je het principe van het schakelschema van de zaklamp.
Je ziet dat in de schakeling een diode en een LED zijn opgenomen.
141pWat is de functie van een diode?
151pWaarom moet een diode opgenomen zijn tussen de spoel en de condensator?
Je moet de lamp een tijdje schudden. Als je daarna de schakelaar indrukt,
brandt de LED. Na verloop van tijd gaat de LED uit.
161pWaarom gaat de LED branden, als de schakelaar wordt ingedrukt?
171pWaarom gaat de LED na verloop van tijd uit?
181pWe willen de zaklamp zo veranderen dat die langer licht geeft, als hij door te
schudden helemaal opgeladen is.
Welke verandering moeten we dan in de lamp aanbrengen?
A een grotere diode opnemen
B een grotere condensator gebruiken met een grotere capaciteit
C een sterkere magneet gebruiken
D een spoel met minder windingen nemen
opgave 5Koudebrug
Bij het bouwen van een huis moet je
letten op een goede warmte-isolatie.
Als je een muur op een betonnen vloer
bouwt zoals in de tekening hiernaast,
krijg je te maken met een zogenaamde
‘koudebrug’.
Er kan dan veel warmte verloren gaan.
koudebrug
191pWelke vorm van warmtetransport treedt op in zo’n ‘koudebrug’?
A geleiding
B straling
C stroming
Er bestaat een materiaal dat zo’n ‘koudebrug’ goed kan onderbreken.
Dat materiaal heet ‘Foamglas’.
In een folder staat een aantal eigenschappen van Foamglas.
201pWelk eigenschap geeft aan dat Foamglas geschikt is om een ‘koudebrug’ tegen
te gaan?
A 1
B 2
C 3
D 4
Bij de eigenschappen staat dat Foamglas een zeer hoge druksterkte heeft.
Dat moet ook wel, want er komen veel bakstenen op te staan als je er een muur
op metselt.
De afmetingen van een baksteen zijn 20 cm bij 10 cm bij 5 cm.
214pToon met een berekening aan dat de massa van één baksteen 1,8 kg is.
224pFoamglas is bestand tegen een druk van 160 N/cm2 .
Bereken hoeveel bakstenen maximaal op elkaar gestapeld kunnen worden
op een stuk Foamglas. (Houd hierbij geen rekening met cement of specie.)
opgave 6Energie besparen
Mientje en Jan gaan een huis bouwen. Ze onderzoeken de energiebesparende
maatregelen die ze willen nemen.
Tussen de radiatoren en de muur willen zij radiatorfolie aanbrengen.
Radiatorfolie is glimmend aluminiumfolie dat achter de radiator tegen de muur
wordt aangebracht. Dat zorgt ervoor dat er weinig warmte via de muur verdwijnt.
Zie de tekening hieronder.
231pWat is de belangrijkste functie van het radiatorfolie?
A De folie gaat vooral de geleiding van warmte tegen.
B De folie gaat vooral de straling van warmte tegen.
C De folie gaat vooral de stroming van warmte tegen.
Ze vinden onderstaande tabel over de besparing van aardgas bij gebruik van
radiatorfolie .
241pWaarom bespaart radiatorfolie bij een steens muur meer gas dan radiatorfolie bij
een spouwmuur?
252pNatuurlijk willen Mientje en Jan dubbelglas in de ramen.
In het informatieboek Binas staan in tabel 20 de k-waarden voor enkel glas en
dubbel glas.
Is een materiaal met een grote k-waarde een goede isolator? Licht je
antwoord toe met gegevens uit de genoemde tabel.
261pMientje en Jan realiseren zich dat er nog veel meer maatregelen zijn die energie
kunnen besparen.
Noem nog één andere energiebesparende maatregel, die zij kunnen
uitvoeren bij het bouwen van hun huis.
opgave 7Astronaut voor een paar minuten
Astronaut voor een paar minuten
Op een speciale manier is een mens in de ruimte gebracht.
Mike Melvill was enkele minuten buiten de atmosfeer van de aarde.
Zijn SpaceShipOne werd met een vliegtuig tot een hoogte van 15 km
gebracht. Zie de figuur hieronder.
Op 15 km hoogte gaat de SpaceShipOne los van het vliegtuig en stuurt naar boven. De SpaceShipOne heeft dan een snelheid van 40 m/s. De raketmotor wordt ontstoken en in 79 seconden bereikt de SpaceShipOne een snelheid van Mach 3. Dat betekent drie maal de geluidssnelheid van 340 m/s.
273pBereken de gemiddelde versnelling in die 79 seconden.
We gaan er vanuit dat SpaceShipOne op het hoogste punt geen snelheid heeft
en recht naar beneden valt, waarbij geldt g = 10 m/s2 . Omdat de luchtwrijving
verwaarloosbaar is, wordt alle zwaarte-energie in het hoogste punt omgezet in
bewegingsenergie.
281pWaarom mag je de luchtweerstand tijdens de val verwaarlozen?
294pBereken de snelheid van SpaceShipOne op een hoogte van 60 km.
Op de uitwerkbijlage staat een tabel.
304pGeef in de tabel door middel van kruisjes aan welke krachten er op
SpaceShipOne werken op de plaatsen 2, 4 en 5.
opgave 8In balans?
Jasmijn en Piet hebben op school de volgende opstelling gemaakt om de
momentenwet beter te kunnen begrijpen. Ze gebruiken een gemakkelijk
draaibare schijf. Op deze schijf staan strepen op 5 cm afstand van elkaar.
Op sommige hoekpunten zijn haakjes gemaakt waar blokjes aangehangen
kunnen worden. De schijf is zonder blokjes in evenwicht.
311pPiet houdt de schijf vast. Jasmijn hangt een massablokje van 50 g aan een
haakje. Zie de figuur hierboven.
Vervolgens laat Piet de schijf los.
Wat gebeurt er met de schijf?
A De schijf blijft in dezelfde positie.
B De schijf beweegt tot het massablokje aan de andere kant hangt.
C De schijf beweegt tot het massablokje onderaan hangt.
323puitwerkbijlagePiet brengt de schijf weer in de situatie van de foto hierboven.
Jasmijn wil met een blokje van 100 g de schijf in evenwicht brengen.
Op de uitwerkbijlage staat een foto van de schijf met vijf haakjes.
Eronder staat een tabel.
Kruis in de tabel op de uitwerkbijlage de plaatsen aan waar het blokje van
100 g kan hangen, zodat de schijf in evenwicht is.
Jasmijn en Piet experimenteren verder.
Piet hangt twee blokjes aan de schijf zoals in de foto hieronder.
Jasmijn denkt dat de schijf in evenwicht is.
334pLaat met een berekening zien of Jasmijn gelijk heeft. Meet hiervoor afstanden
op in de foto.
opgave 9Geluidsoverlast in couveuses
Op de kinderafdeling van een ziekenhuis liggen baby’s soms in couveuses.
Een couveuse is een afgesloten doorzichtige ruimte waar de baby warm en
veilig in ligt. Zie de foto hieronder.
Ellen is studente van de verpleegkundeopleiding. Ze heeft onderzoek gedaan
naar de geluidsoverlast die baby’s in couveuses kunnen ondervinden.
Op de deksel van een couveuse wordt door het verplegend personeel wel eens
een schaar gelegd. Uit metingen blijkt dat dit een geluidsniveau tussen
60 en 70 dB kan veroorzaken in de couveuse.
341pHoe komt het dat het geluid binnen in de couveuse zo hard klinkt?
Ellen heeft een geluidssensor in de couveuse gelegd. De geluidssensor is op
een computer aangesloten.
Een van de metingen is hieronder weergegeven.
351pHoe lang heeft de totale meting geduurd?
361pLees de maximale waarde af van het geluidsniveau tijdens de meting.
Aan het slot van haar onderzoek geeft Ellen een overzicht van enkele veel
voorkomende soorten geluid in de couveuse met daarbij de geluidssterkte.
| soort geluid | geluidsniveau in
de couveuse (dB) |
| scharen en thermometers op de couveuse leggen | 60 - 70 |
| alarmen op de afdeling | 55 - 60 |
| praten op de afdeling | 55 - 60 |
| radio aan op de afdeling | 56 - 58 |
| telefoongeluid | 50 - 55 |
Ellen geeft als advies:
Leg bij bepaalde handelingen een wollen dekentje op de couveuse.
372pHet advies van Ellen heeft meer effect op het eerste soort geluid in het overzicht
dan op de andere soorten geluid.
Leg uit waarom dat zo is.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
opgave 10Materiaalkeuze
Aan een autoband worden hoge eisen gesteld.
De keuze van het juiste materiaal is daarom erg
belangrijk.
Hieronder zie je drie verschillende materialen.
Alleen rubber is geschikt om een autoband van te maken.
382puitwerkbijlageOp de uitwerkbijlage staat een tabel voor het beantwoorden van deze vraag.
Schrijf in de tabel twee stofeigenschappen van rubber die het geschikt
maken om een autoband van te maken.
392puitwerkbijlageOp 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 autoband van te maken.
