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 1Even dimmen
Als je in de woonkamer een boek wilt lezen, heb je
graag veel licht.
Als je TV kijkt, heb je genoeg aan sfeerverlichting.
Met een dimmer kun je de hoeveelheid licht regelen.
Naomi heeft een dimmer gekocht.
Zie de figuur hiernaast.
Wiebe, de vriend van Naomi, zegt dat met een
dimmer het energieverbruik niet omlaag gaat.
Naomi gelooft hem niet en controleert dit tijdens de
natuurkundeles met een regelbare weerstand.
Naomi meet eerst de stroomsterkte door een lampje als er nog geen regelbare
weerstand is aangesloten.
Hieronder zie je de schakeling en daarnaast vergroot de multimeter.
de opstelling met lampje en multi-meter
Het lampje dat Naomi gebruikt is aangesloten op een spanning van 6 V.
13pBereken het vermogen van het lampje in dit geval.
Daarna neemt Naomi een regelbare weerstand in dezelfde schakeling op.
Naomi meet opnieuw de stroomsterkte. Zie de foto’s hieronder.
22pTeken het schakelschema van de opstelling die Naomi nu gemaakt heeft.
32pVolgens Wiebe gaat het energieverbruik met een dimmer niet omlaag.
Leg met behulp van de meetresultaten van Naomi uit of hij gelijk heeft.
opgave 2Donder en bliksem
Als een onweersbui dichtbij is, hoor je na een blikseminslag een enorme knal.
Als de onweersbui verder weg is, hoor je na een inslag alleen ‘gerommel’.
Dat gerommel bestaat uit tonen met een zeer lage frequentie.
41pWelke frequentie moet het gerommel minstens hebben om het geluid te kunnen
horen?
A 20 dB
B 50 Hz
C 20 Hz
D 50 dB
51pBliksem en donder ontstaan op hetzelfde moment. Toch hoor je de donder
meestal later. In de Binas staan in tabel 1 de snelheden van geluid en licht.
Hoeveel maal sneller is het licht vergeleken met geluid?
A ongeveer 102 maal
B ongeveer 103 maal
C ongeveer 104 maal
D ongeveer 105 maal
E ongeveer 106 maal
61pDe geluidssnelheid staat genoemd bij een temperatuur van 293 K.
Hoeveel °C is dat?
A − 20 °C
B 0 °C
C 20 °C
D 100 °C
72pInge ziet een bliksemflits, 6 seconde later hoort ze de donder.
Bereken hoeveel kilometer het onweer van haar weg is.
opgave 3Dakkraan
Om voorwerpen bij hoge gebouwen naar boven te brengen, worden dakkranen
ingezet. Van zo’n kraan zie je hierboven een foto.
Hieronder is een deel van de foto vergroot weergegeven. De kraan is in gebruik
en in evenwicht. De massa van het contragewicht bedraagt 1250 kg.
83pToon met een berekening aan dat het moment van het contragewicht ten
opzichte van het punt S 7500 Nm is.
92pBereken de zwaartekracht op de last die ook een moment van 7500 Nm
veroorzaakt.
102pDe arm van de kraan is telescopisch en daardoor in lengte variabel.
Er moet een grotere last worden opgehesen met het contragewicht op dezelfde
positie.
Leg uit of men daarvoor de telescopische arm langer of korter moet maken.
opgave 4Warme voeten
Henk en Anneke gaan er graag met
de caravan op uit in de winter.
Om geen koude voeten te krijgen, wil Henk
elektrische verwarmingsfolie leggen onder
de vloerbedekking.
Deze verwarmingsfolie bestaat uit een rol
zeer dunne (0,2 mm) plastic folie.
In de folie zitten horizontaal carbonstroken
(carbon = koolstof) die verbonden zijn met twee koperbanen.
Zie de figuur hieronder.
113puitwerkbijlageWat kun je zeggen over de elektrische geleiding van de materialen waaruit deze
verwarmingsfolie bestaat? Zet in de tabel op de uitwerkbijlage kruisjes op de
juiste plaats.
121pDe bedrading van de verwarmingsfolie is via een thermostaat aangesloten op
het lichtnet. In de thermostaat bevindt zich een sensor.
Wat meet die sensor?
A druk
B elektriciteit
C temperatuur
D vochtigheid
De fabrikant laat met onderstaande plaatjes de voordelen van de
verwarmingsfolie zien.
de warmteverdeling bij de warmteverdeling bij
verwarming met radiatoren vloerverwarming
131pWelke vorm van warmtetransport wordt aangegeven bij de pijlen in het
linkerplaatje?
A geleiding
B straling
C stroming
De vloerverwarming kan geleverd worden in verschillende lengtes.
In de handleiding vindt Henk onderstaande tabel:
vermogen
in watt | stroomsterkte
in ampère | lengte
in cm |
| 160 | 0,7 | 200 |
| 200 | 0,9 | 250 |
| 240 | 1,1 | 300 |
| 280 | 1,3 | 350 |
| 320 | 1,5 | 400 |
143puitwerkbijlageMaak in het diagram op de uitwerkbijlage een grafiek waarbij je de lengte van de
verwarmingsfolie uitzet tegen het vermogen.
151pHenk test een baan verwarmingsfolie met een lengte van 2,25 m.
Bepaal het vermogen bij deze lengte.
163pHenk en Anneke willen de extra energiekosten door de vloerverwarming weten.
Ze hebben 4 m verwarmingfolie in hun caravan nodig en schatten dat de
verwarmingsfolie gemiddeld 10 uur per dag is ingeschakeld.
1 kWh kost € 0,18.
Bereken de extra energiekosten door de vloerverwarming als ze 14 dagen
gaan kamperen.
opgave 5‘Plastic diesel’ de oplossing voor het afvalprobleem?
Per persoon gooien we jaarlijks
zo'n 30 kg aan kunststof
(plastic) verpakkingen weg.
In totaal is dat in Nederland
ongeveer 5 ·108 kg.
Al dit afval komt op gewoonlijk
op een stortplaats of wordt
verbrand.
173pDe gemiddelde dichtheid van het kunststof is 1,05 kg/dm3 .
Bereken hoeveel ‘kuub’ kunststof (een ‘kuub’ is 1 m3 ) wordt weggegooid.
181pOnder welke soort afval valt kunststof?
A gft
B kca
C restafval
191pDe meest milieuvriendelijke manier om kunststof te verwerken is recycling.
Wat is recyclen?
Een Nederlands bedrijf wil het kunststofafval omzetten in diesel als brandstof
voor auto’s. Hieronder zie je dit proces in vier stappen.
Nederlanders brouwen diesel uit afvalplastic
203puitwerkbijlageBij de stappen in het productieproces komt de kunststof in drie verschillende
fasen voor.
Op de uitwerkbijlage staat een tabel voor het beantwoorden van deze vraag.
Zet in de tabel op de uitwerkbijlage een kruis bij de juiste fase(n) voor de
stappen 1, 2 en 4 van het proces.
211pEen auto kan dus rijden op diesel uit aardolie of diesel uit kunststofafval.
Diesel uit kunststof helpt bij het verminderen van de afvalberg.
Noem nog een voordeel van diesel uit kunststof vergeleken bij diesel uit
aardolie.
opgave 6Dradentester
Kathelijne heeft een lang verlengsnoer voor de heggenschaar. Als ze de
heggenschaar daarop aansluit, werkt hij niet. Ze denkt dat er een breuk zit in het
verlengsnoer. Om dat te onderzoeken bouwt ze een dradentester.
221puitwerkbijlageAls spanningsbron wordt een batterij gebruikt.
Teken op de uitwerkbijlage de batterij in het schema op de open plek.
Aan de linkerkant van het schema van de dradentester zie je 3 mogelijke
contactpunten: P, Q en R.
232puitwerkbijlageOver de werking van deze schakeling staan op de uitwerkbijlage drie zinnen.
Omcirkel in de zinnen op de uitwerkbijlage de juiste mogelijkheden.
opgave 7De NUNA-IV in Australië
In 2007 reed de NUNA-IV, een wagen met zonnecellen, dwars door Australië en
won de World Solar Race.
243pDe Nuna-IV legde de afstand van 2339 km van Darwin naar Adelaide af in
33 uur en 15 minuten.
Bereken de gemiddelde snelheid van de Nuna-IV.
De zonnecellen van de NUNA-IV hebben een rendement van 26%.
Op een zonnige dag namen de zonnecellen per m2 een vermogen van 1000 W
op. Het totale oppervlak aan zonnecellen op de auto was 6 m2 .
253pBereken het elektrische vermogen dat deze zonnecellen leveren.
261pOp deze zonnecellen is een anti-reflectielaag aangebracht.
Wat is het voordeel van die anti-reflectielaag op de zonnecellen?
De Nuna-IV heeft een koolstofvezelcarrosserie. Daardoor heeft hij een massa
van slechts 250 kg.
Bovendien rijdt de auto niet op 4 maar op 3 wielen.
De Nuna-IV heeft ook een goede stroomlijn.
Door deze maatregelen zijn de wrijvingskrachten op de Nuna-IV erg klein.
272puitwerkbijlageOver deze wrijvingskrachten staat in de uitwerkbijlage een tabel.
Kruis in de tabel op de uitwerkbijlage aan op welk soort wrijvingskracht(en)
elke maatregel een gunstige invloed heeft.
opgave 8Station op wielen
Voor het verdubbelen van de spoorbaan
bij Houten, werd het oude station
verplaatst.
Het gebouw werd boven de grond getild
en op 6 zware transportwagens met heel
veel wielen geplaatst.
281pWaarom hebben de transportwagens veel wielen?
A Om de druk onder de wielen te vergroten.
B Om de druk onder de wielen te verkleinen.
C Om het gewicht van het station op de wielen te vergroten.
D Om het gewicht van het station op de wielen te verkleinen.
Voor het optillen van het station werden 28 vijzels gebruikt.
Elke vijzel heeft een steunoppervlak van 0,12 m2 . Op het station werkt een
zwaartekracht van 8,25 · 106 N.
293pBereken de druk onder het steunoppervlak van één vijzel.
303pDoor de vijzels werd het station 2,83 m opgetild.
Bereken de arbeid in MJ die daarbij is verricht.
313pNa het opvijzelen werd het station horizontaal met constante snelheid verplaatst.
Tijdens het verplaatsen had het station een bewegingsenergie van 165 J.
Bereken de snelheid van het station tijdens die verplaatsing.
opgave 9Oorpluggen
Lees de advertentie hieronder:
OORPLUGGEN VERLICHTEN HET
ONGEMAK VAN DE OREN TIJDENS
STIJGEN EN LANDEN
Uit onderzoek onder vliegtuigpassagiers is
gebleken dat maar liefst één op de
drie reizigers last heeft van het drukverschil
tijdens stijgen en dalen.
Oorpijn, hoofdpijn of duizelingen kunnen het
gevolg zijn.
Speciaal hiervoor zijn de drukregulerende
oorpluggen ontwikkeld:
– Comfortabel reizen zonder oorpijn.
– Verminderen ongemak bij stijgen/landen.
– Dempen geluid met 18 decibel.
– Ook toepasbaar bij treinreizen, auto-,
bus- en bergritten.
321pWat is de functie van het keramisch filter?
A Het filter reinigt de lucht.
B Het filter laat de lucht langzaam door.
C Het filter laat de lucht zeer snel door.
Jochem gebruikt de oorpluggen als hij met de auto op vakantie gaat. Hij rijdt met
de auto van de Splügenpas (op een hoogte van 2115 m) in Zwitserland naar het
dal in Italië. Zie de foto hieronder.
331pWaarom heeft het voor Jochem zin om de oorpluggen te gebruiken? Maak
gebruik van grafiek 25 in de Binas.
In een bocht is een ongeluk gebeurd. Boven hem hangt op 30 m hoogte een
reddingshelikopter. Jochem stapt uit de auto met zijn oorpluggen in.
Zoals je kunt lezen in de advertentie kunnen de oorpluggen ook gebruikt worden
als geluiddempers.
343pLeg met een berekening uit of Jochem kans op gehoorbeschadiging heeft
doordat de reddingshelikopter boven hem hangt. Maak gebruik van tabel 27 in
de Binas.
Over de geluiddempende werking bestaat de volgende rekenregel:
Bij een afname van het geluidsniveau van 3 dB wordt de geluidsenergie gehalveerd. De geluidsenergie is dan 2 keer zo klein. Bij een afname van 6 dB is de geluidsenergie dus 4 keer zo klein. Bij een afname van 9 dB is de geluidsenergie dus 8 keer zo klein.
353pBereken hoeveel keer de geluidsenergie in Jochems oren kleiner is door het
gebruik van de oorpluggen.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
opgave 10Tuibrug
In Frankrijk is een hoge verkeersbrug gebouwd. Het is een zogenaamde tuibrug.
Bij een tuibrug is het brugdek
opgehangen aan kabels,
de zogenaamde tuien .
Het deel van de staanders
waar de tuien aan hangen
heten pylonen .
362puitwerkbijlageIn de tuien en pylonen werken diverse krachten. In de uitwerkbijlage staat
hierover een zin.
Omcirkel in de zin op de uitwerkbijlage de juiste mogelijkheden.
373puitwerkbijlageIn de uitwerkbijlage staat een schematische tekening van de tuien.
In tui A is de grootte van de spankracht geconstrueerd.
Construeer op de uitwerkbijlage de spankracht in tui B en vul in bij welke tui
(A of B) de spankracht het grootst is.
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
