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 1Ding dong
Anneke en Jan hebben naast hun voordeur twee
drukschakelaars. De bovenste is voor volwassenen
en de onderste voor kinderen.
Als één van de twee schakelaars wordt ingedrukt,
gaat de bel.
Je ziet een deel van het schakelschema.
Dit schakelschema staat ook in de uitwerkbijlage.
12puitwerkbijlageMaak het schakelschema in de uitwerkbijlage compleet.
In het huis van Jan en Anneke hangt een ‘ding-dong-bel’ met twee buizen eraan.
Lees de beschrijving van de werking van deze bel.
Als je op één van de schakelaars drukt, loopt er een stroom door de spoel. Daardoor gaat de staafmagneet met metalen stift één keer naar links en stoot tegen buis 1 (ding). Na het loslaten van de drukschakelaar wordt de magneet met stift door de veer naar rechts getrokken en stoot tegen buis 2 (dong). In de handleiding van de bel staat een vereenvoudigde tekening van deze bel met één drukschakelaar. N Z - + 6 V veer spoel magneet 1 2 vereenvoudigde tekening
21pEen vriendin van Anneke komt aan de deur. Zij drukt de schakelaar in.
Welke magnetische pool ontstaat er aan de rechterkant van de spoel?
32puitwerkbijlageDe magneet met stift beweegt door de spoel en raakt buis 1. Er klinkt een “ding”.
Over de beweging staat op de uitwerkbijlage twee zinnen.
Omcirkel in die zinnen de juiste mogelijkheden.
42puitwerkbijlageBij het loslaten van de drukschakelaar is er sprake van een energieomzetting in
de veer.
Noteer in de zin op de uitwerkbijlage de juiste vormen van energie.
52pNa het loslaten van de drukschakelaar hoort de vriendin van Anneke de “dong”.
Leg uit of er bij de “dong” gebruik wordt gemaakt van elektrische energie.
62puitwerkbijlageJan sluit de bel aan op het lichtnet.
Kruis in beide tabellen op de uitwerkbijlage aan, waar hij op moet letten bij
het juist aansluiten van deze bel.
opgave 2Stille ringtone
Ypke komt tijdens het surfen op internet een pop-up advertentie tegen.
De stille ringtone is een toon van 17 000 Hz.
71pWaar staat de eenheid hertz (Hz) voor?
A aantal trillingen per seconde
B de tijdsduur van een trilling
C toonhoogte
D trillingen
Na het downloaden wil Ypke nagaan of de ringtone echt 17 000 Hz is.
81pHoe heet het apparaat waarmee hij dat kan doen?
A een decibelmeter
B een geluidssensor
C een oscilloscoop
D een toongenerator
Hieronder zie je het resultaat.
93pBepaal of deze stille ringtone inderdaad 17 000 Hz is.
Ypke wil meer weten over de stille ringtone. Hij komt het volgende diagram
tegen.
101pYpke is 15 jaar oud. In de grafiek leest hij af dat hij een toon van 6 kHz al hoort
bij een geluidsniveau van 3 dB.
Bepaal welk geluidsniveau zijn opa van 65 jaar nodig heeft om een toon van
6 kHz te kunnen horen.
111pIn de advertentie staat dat mensen boven de 32 jaar de toon niet horen.
Van welk principe wordt gebruik gemaakt bij een stille ringtone?
opgave 3Bungeejump
In de film Goldeneye springt geheim agent James Bond met een rubberen koord
om zijn middel van een hoge dam.
Hieronder zie je een tekening van de bungeejump van James in zeven
opeenvolgende situaties.
In situatie 1 staat James op de rand van de dam.
Bij situatie 3 eindigt de vrije val. Daarna begint het rubberen koord op spanning
te komen.
Bij situatie 5 is het koord maximaal uitgerekt.
De massa van James is 75 kg. Tijdens de val mag je de luchtwrijving en het
gewicht van het koord verwaarlozen.
122pToon met een berekening aan dat de zwaarte-energie tijdens de vrije val met
112,5 kJ is afgenomen.
133pBereken de snelheid die James aan het einde van zijn vrije val heeft.
143puitwerkbijlageTijdens de bungeejump verandert de grootte van een aantal soorten energie.
We vergelijken situatie 3 met situatie 5.
In de uitwerkbijlage staan drie zinnen over die situaties.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
153pTijdens de bungeejump verandert de richting van de resulterende kracht op
James. Hieronder zie je drie afbeeldingen van James waarin de resulterende
kracht ( Fr ) is weergegeven.
Over de richting van de resulterende kracht staan op de uitwerkbijlage drie
zinnen.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
opgave 4Regenmelder
Wilma laat haar was buiten drogen.
Ze wil met een geluidssignaal in huis
gewaarschuwd worden als het gaat
regenen.
Haar man Fred bedenkt daarvoor een
oplossing.
Zijn eerste ontwerp ziet er als volgt uit:
161pAls Fred de contactpennen tegen elkaar brengt, geeft de luidspreker geen
geluid.
Waarom maakt de luidspreker geen geluid?
Fred vervangt de luidspreker door een zoemer. Als hij nu de contactpennen
tegen elkaar brengt, gaat de zoemer wel af.
Hij zet de contactpennen in een beker met (regen)water.
De zoemer gaat niet af.
171pHoe komt het dat de zoemer niet af gaat?
A De weerstand van het water is te groot.
B De weerstand van het water is te laag.
C De zoemer moet parallel aan de spanningsbron staan.
D De zoemer moet links van de spanningsbron staan.
Fred maakt een tweede ontwerp.
Als er nu (regen)water in de beker staat, geeft de zoemer geluid.
182puitwerkbijlageIn de uitwerkbijlage staat over deze schakeling een aantal zinnen.
Omcirkel in de zinnen de juiste mogelijkheden.
191pFred wil in het systeem een LED opnemen om te kunnen zien of de batterij
voldoende spanning geeft. De LED moet branden, ook al zit er nog geen water
in de beker.
Welk van de volgende ontwerpen geeft het gewenste resultaat?
opgave 5Segway
De Segway is een elektrisch
aangedreven tweewieler.
Door met je lichaam voorover te
hellen gaat de Segway rijden.
Hij stopt als je weer terug buigt.
Wil je van richting veranderen?
Leun opzij en hij gaat de bocht
om.
Hieronder zie je drie tekeningen. In elke tekening is het massamiddelpunt
(zwaartepunt) van de bestuurder met een stip aangegeven.
201pIn welke tekening is het massamiddelpunt van de bestuurder juist aangegeven?
Om op de openbare weg te mogen rijden, is de Segway uitgebreid getest.
Verschillende bestuurders reden met een snelheid van 20 km/h.
Ze maakten een noodstop met een stopafstand tussen 4,6 en 6,5 m.
211pGeef een reden waarom de stopafstanden verschillend zijn?
223pDe remvertraging mag bij de Segway niet kleiner zijn dan 4,0 m/s2 bij een
maximumsnelheid van 20 km/h. Een bestuurder stond in 1,2 s stil.
Laat met een berekening zien of de Segway aan de eis voldoet.
231pIn de handleiding bij de Segway staat het advies een helm te dragen. Dat
vergroot de veiligheid.
Het dragen van een helm vergroot een aantal waarden die een rol spelen tijdens
een botsing.
Noem een van de grootheden die vergroot wordt.
opgave 6Klimwand
Maurice oefent graag op een klimwand.
In de afbeelding zie je hoe Maurice tegen de wand
leunt.
Op Maurice werkt een aantal krachten. In de uitwerkbijlage zie je een
schematische tekening waarin de zwaartekracht en de spankracht zijn gegeven.
De massa van Maurice met klimmateriaal is 45 kg.
241pWat kun je zeggen als je de spankracht in het klimtouw vergelijkt met het
gewicht van Maurice?
A De spankracht is kleiner dan het gewicht van Maurice.
B De spankracht is gelijk aan het gewicht van Maurice.
C De spankracht is groter dan het gewicht van Maurice.
252puitwerkbijlageBepaal de krachtenschaal van de schematische tekening op de uitwerkbijlage.
263puitwerkbijlageConstrueer in de figuur op de uitwerkbijlage de kracht van Maurice op de wand.
Zet de grootte van de kracht eronder.
271pMaurice laat zich een stuk naar beneden zakken. De hoek van het klimtouw met
de wand verandert hierdoor. De afstand tussen Maurice en de muur blijft gelijk.
Wat kun je nu zeggen over de spankracht in het klimtouw vergeleken met de
beginsituatie?
A De spankracht blijft gelijk.
B De spankracht wordt groter.
C De spankracht wordt kleiner.
opgave 7Practicum met blokjes
Bij een practicum over blokjes en evenwicht krijgen Joke en Martin een messing
en een houten blokje.
De leerkracht zet ze voor hen op tafel.
Joke en Martin hebben de beschikking over een bovenweger en een liniaal van
50 cm. Ze bepalen daarmee de massa van beide blokjes en de oppervlakte van
het grondvlak.
| | massa (g) | oppervlakte grondvlak (cm2 ) |
| messing blokje | 100,0 | 4,0 |
| houten blokje | 140,6 | 34,0 |
281pHoe groot is het gewicht van het messing blokje?
293pJoke en Martin bepalen van welke houtsoort het houten blokje is gemaakt. Ze
meten de hoogte van het blokje en vinden 5,3 cm.
Bepaal van welke houtsoort dit blokje is gemaakt. Bereken daartoe eerst de
dichtheid van het blokje.
Martin maakt met behulp van de liniaal een evenwichtsbalk. Joke zet vervolgens
beide blokjes erop. Zie de foto’s hieronder.
303pLaat met een berekening zien op welke afstand van het draaipunt Joke het
houten blokje neer moet zetten om de liniaal in evenwicht te brengen.
Martin zegt dat het verschil maakt voor het evenwicht, als het messing blokje op
zijn lange kant wordt gelegd. Het houten blokje (rechts) blijft op dezelfde plaats.
312pJe ziet drie tekeningen van mogelijke eindsituaties van de evenwichtsbalk.
A B
Leg uit welke tekening de juiste eindsituatie weergeeft en gebruik bij je uitleg
het woord massamiddelpunt.
opgave 8Mobiel lanceerplatform
Voor het verplaatsen van de spaceshuttle
van de hangar naar de lanceerplaats wordt
een reusachtig platform gebruikt.
Gegevens van het platform:
| massa (met shuttle) | 6,22 · 106 kg |
totale aandrijfkracht
van het platform | 3,2 MN |
vermogen van één
generator | 750 kW |
| aantal generatoren | 4 |
De afstand van de hangar naar het
lanceerplatform is 6,8 km.
Het verplaatsen naar het platform gebeurt
met een gemiddelde snelheid van
0,9 km/h.
322pToon met een berekening aan dat het verplaatsen van de shuttle ongeveer
7,6 uur duurt.
331pWaarom heeft het platform zulke enorme rupsbanden?
A Om de druk onder de rupsbanden te vergroten.
B Om de druk onder de rupsbanden te verkleinen.
C Om het gewicht van het platform op de ondergrond te vergroten.
D Om het gewicht van het platform op de rupsbanden te verkleinen.
343pBereken de arbeid die voor het verplaatsen nodig is.
352pHet verplaatsen van het platform duurt 7,6 uur.
Toon met een berekening aan dat de generatoren bij de verplaatsing
22 800 kWh energie leveren.
De benodigde elektrische energie voor deze generatoren wordt geleverd door
dieselmotoren. Deze verbranden tijdens het verplaatsen 7,6 · 103 liter (dm3 )
dieselolie.
364pBereken met behulp van BINAS tabel 18 het rendement van de dieselmotoren.
opgave 9Airbus
De airbus A380 van Air France-KLM kan maar liefst 555 personen en hun
bagage vervoeren. Er kan dus veel lading in de lucht worden meegenomen.
De romp en de vleugels van deze airbus zijn gemaakt van aluminium
372pNoem 2 stofeigenschappen die aluminium geschikt maken voor deze
onderdelen.
381pBij de productie van de airbus wordt geen zuiver aluminium gebruikt, maar een
legering.
Wat is een legering?
393pDe tanks van de Airbus zitten in de vleugels. Als de tanks gevuld zijn bevatten
ze 310 m3 kerosine (vliegtuigbrandstof). De dichtheid van kerosine is
0,80 kg/dm3 .
Bereken de massa van deze hoeveelheid kerosine.
De airbus vliegt op 10 km hoogte. De buitentemperatuur is op die hoogte -55 o C.
Hierdoor koelt de kerosine in de tanks sterk af.
402puitwerkbijlageIn de uitwerkbijlage staat een tabel over het gevolg van het afkoelen van de
kerosine bij het stijgen.
Geef in de tabel met een kruisje aan hoe de lage temperatuur de genoemde
grootheden beïnvloedt.
411puitwerkbijlageDe airbus vliegt boven de wolken. Door de lage buitentemperatuur vindt er
ijsafzetting plaats op de vleugels.
Over deze situatie staat in de uitwerkbijlage een zin.
Maak die zin compleet.
