natuur- en scheikunde 1 vmbo gl/tl 2011 · tijdvak 2

Vul in het diagram op de uitwerkbijlage de grootheid in langs de verticale as.

Kies uit:

− capaciteit

− energie

− spanning

− stroom

− vermogen

Teken in het diagram op de uitwerkbijlage de grafiek van de gegevens in de

tabel.

Op een bepaalde dag wordt er 12 uur lang een windsnelheid gemeten van

ongeveer 8 m/s.

Bereken met behulp van de grafiek hoeveel energie de Turby die 12 uur

heeft geleverd.

Wat gebeurt er met de opbrengst als de windsnelheid tweemaal zo groot wordt?

Als het hard waait levert de Turby meer elektrische energie dan Bert nodig

heeft. De Turby kan dan het overschot aan energie doorgeven aan het

elektriciteitsnet.

Welke grootheid moet dan bij zowel de Turby als het elektriciteitsnet gelijk zijn?

Bert heeft de Turby niet alleen aangeschaft om energiekosten te besparen maar

ook vanwege het milieu.

Noem een milieuvoordeel van het gebruik van de Turby.

Om het treinstel (4,25 ·10⁵ kg) in beweging te zetten leveren de elektromotoren

gemiddeld een kracht van 2,25 ·10⁵ N.

Toon met een berekening aan dat de versnelling direct na het vertrek van de

trein 0,53 m/s² is.

Bereken hoe lang het duurt om met die versnelling de topsnelheid van 300 km/h

te halen. Ga er van uit dat de versnelling constant is.

In werkelijkheid neemt de versnelling na vertrek langzaam af.

Over de luchtwrijving én over de resulterende kracht op de trein in dat deel van

de beweging staan op de uitwerkbijlage twee zinnen.

Omcirkel in elk e zin de juiste mogelijkhe i d.

In een reisplanner vinden Ivo en Marleen de volgende gegevens:

Bereken de gemiddelde snelheid van de Thalys tussen het vertrek uit Brussel

en de aankomst in Paris Nord.

Ivo en Marleen zitten tegenover elkaar aan het raam.

Brussel

De Thalys remt ineens flink af.

Geef aan wie wel en wie niet tegen de rugleuning wordt gedrukt en leg uit

hoe dat komt.

In de advertentie staat een aantal voordelen van het kartonnen bed.

In de tabel op de uitwerkbijlage staat een aantal materiaaleigenschappen.

Zet in die tabel kruisjes achter de eigenschappen van karton die bij dit bed

een voordeel zijn.

David neemt het bed als een opgevouwen pakket mee uit de winkel.

Het hele bed is gemaakt uit één plaat karton met een oppervlakte van 900 dm²

en een dikte van 0,07 dm. De dichtheid van het karton is 0,40 kg/dm³ .

Bereken de massa van het pakket in kg.

In de schematische tekening zie je hoe twee stroken met een band verbonden

tekening van twee stroken met een stukje band

In een strook en in de band werken krachten als iemand op het bed ligt.

Zet in de tabel op de uitwerkbijlage welke soort kracht dat is.

David heeft een matras dat precies op de uitgevouwen bovenplaat past.

In de bijsluiter van het bed staat dat de gevouwen kartonnen stroken een

maximale druk verdragen van 180 N/cm² .

De druk op de kartonnen stroken is 2,8 N/cm² door het gewicht van de

bovenplaat en het matras. De broer van David weegt 650 N.

Als hij op het bed gaat zitten rust zijn gewicht op een oppervlak van 4,5 cm² van

de kartonnen stroken.

Laat met een berekening zien of de broer van David op het bed kan gaan

zitten zonder dat het kapot gaat. Schrijf de conclusie op die uit je berekening

volgt.

De liftcabine gaat naar de tweede verdieping. In de liftmotor wordt elektrische

energie omgezet.

Vul in het schema op de uitwerkbijlage de juiste energiesoorten in die bij

deze energieomzetting in de liftmotor ontstaan.

De lift gaat met een aantal leerlingen vanaf de begane grond naar de tweede

verdieping op 6,8 m hoogte. We verwaarlozen de massa van de kabel. De

massa van de liftcabine met leerlingen is 1085 kg.

Toon met een berekening aan dat daarbij de totale zwaarte-energie van het

liftsysteem (met leerlingen) met 5780 J toeneemt.

De liftcabine doet er 7 seconden over om naar de tweede verdieping te gaan.

Neem aan dat de liftmotor daarbij op maximaal vermogen werkt.

Bereken het rendement van de liftmotor.

Zo’n tuinlamp bestaat uit een zonnecel, een printplaat met elektronica-onder-

delen en een accu.

Wat is de functie van de zonnecel in deze schakeling?

Er is in de zonnecel van de tuinlamp sprake van een energieomzetting.

Noteer in de tabel op de uitwerkbijlage de juiste energiesoort voor en na de

omzetting.

Als het donker wordt daalt de spanning van de zonnecel. Dan zorgt de

elektronica ervoor dat de LED aan gaat.

Gaat de LED aan, dan kan deze nog 8 uur licht geven met de energie uit de

accu.

Toon met de gegevens op de accu aan dat bij een volle accu de

stroomsterkte door de schakeling 75 mA is.

De twee weerstanden R₂ (220 Ω ) en R₃ (560 Ω ) op de printplaat zijn parallel

geschakeld.

Bereken de vervangingsweerstand van R₂ en R₃ .

De fabrikant heeft als lichtbron gekozen voor een LED.

Noem twee natuurkundige redenen waarom de fabrikant een LED heeft

gebruikt in plaats van een gloeilampje.

Een kist gevuld met pakken koffie (inhoud 2400 dm³ ) wordt overgebracht. Elk

pak heeft een massa van 3 kg en een dichtheid van 0,5 kg/dm³ .

Hoeveel pakken koffie passen in deze kist?

De kist wordt met behulp van een takel overgetrokken. De takel bestaat uit 2

vaste en 2 losse katrollen. Je ziet een tekening waarin alleen de lijnen voor het

inhalen van de kist zijn weergegeven.

Hoeveel keer verkleint deze takel de benodigde kracht?

Er wordt 120 m touw binnengehaald bij het overbrengen van een kist.

Gemiddeld is daarbij een kracht van 500 N nodig.

Bereken de arbeid die nodig is om de kist over te trekken.

Op de uitwerkbijlage staat een schematische tekening van de kist die naar het

andere schip wordt getrokken.

Toon met een berekening aan dat de krachtenschaal 1 cm 5 kN is.

Bepaal in de figuur op de uitwerkbijlage met een constructie de grootte van de

spankracht in het rechterdeel van de kabel. Noteer die grootte onder de figuur.

Wat gebeurt er met de spankracht in de kabel als de afstand tussen de schepen

kleiner wordt en de lengte van de kabel gelijk blijft?

Wat betekent frequentie?

Bas staat buiten de hekken van de polderbaan het geluidsniveau van een

opstijgende Airbus A320 te meten.

de geluidsniveaumeter van Bas tijdens zijn meting

Leg aan de hand van zijn meetwaarde uit of Bas kans op gehoorbeschadiging

heeft bij het uitvoeren van zijn meting. Gebruik het BINAS tabellenboek bij je

antwoord.

Eén van de mogelijke maatregelen is het aanleggen van een ecobarrier.

De omwonenden kunnen continu metingen volgen via http://www.geluidsnet.nl.

In het volgende diagram zie je de meetresultaten van een week grafisch

weergegeven.

geluidsniveau meetpunt mp145, Hoofddorp (2131MN)

Leg uit wat het grootste geluidsniveau zou zijn geweest als door het plaatsen

van een ecobarrier de geluidsoverlast met 9 dB afneemt.

Een daling van 3 dB betekent een halvering van de geluidsenergie.

Door het plaatsen van een ecobarrier neemt de geluidsoverlast met 9 dB af.

Bereken welk deel van de geluidsenergie dan overblijft.

Voordat er vliegtuigen op de

polderbaan kunnen landen, wordt

een ecobarrier voor de veiligheid

plat gelegd.

Hierdoor hebben de omwonenden

tijdelijk geen bescherming tegen de

geluidshinder.

Waar wordt geluidshinder door een ecobarrier bestreden?

Noem twee andere maatregelen die de geluidshinder voor omwonenden kunnen

verminderen.

Waarom ligt het zwaartepunt niet in het midden van de brievenweger?

De gleuf voor brieven van 20 g zit verder van het draaipunt dan de gleuf voor

brieven van 50 g.

Leg met het begrip moment uit waarom de gleuf voor lichtere brieven verder

van het draaipunt zit dan de gleuf voor zwaardere brieven.

Ypke wil een brief (25 g) posten en plaatst die in de gleuf van 20 g.

De brievenweger zelf heeft een massa van 24 g.

Laat met een berekening zien dat de brievenweger kantelt. Gebruik bij je

berekening de momentenwet.

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.