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.
− Vermeld bij een berekening altijd welke grootheid berekend wordt.
− Geef de uitkomst van een berekening ook altijd met de juiste eenheid.
opgave 1Parkeerhulp
Lees de informatie over een parkeerhulp voor auto’s.
Parkeerhulp
In de parkeerhulp zit een afstandssensor. De afstandssensor is een
apparaatje dat ultrasoon geluid uitzendt en opvangt.
Met het tijdsverschil berekent de parkeerhulp de afstand tot een obstakel.
Op het display licht het lampje bij die afstand op.
Ultrasoon geluid is geluid dat een mens niet kan horen.
11pVanaf welke frequentie spreken we van ultrasoon geluid?
21pDe afstandssensor zendt ultrasoon geluid uit.
Wat is op dat moment de functie van de afstandssensor?
A een dB-meter
B een microfoon
C een oscilloscoop
D een toongenerator
31pHet ultrasone geluid wordt door een obstakel (voorwerp) weerkaatst en
door de afstandssensor weer opgevangen.
Wat is hier de functie van de afstandssensor?
A een dB-meter
B een microfoon
C een oscilloscoop
D een toongenerator
45puitwerkbijlageTussen het uitzenden en ontvangen van het geluidssignaal zit 1,76 ms.
De luchttemperatuur is 288 K.
• Bereken op de uitwerkbijlage de afstand die het geluid in deze tijd
aflegt en kleur het hokje dat op het display oplicht.
De parkeersensor is afgesteld voor gebruik bij een temperatuur van
288 K.
51pNoteer deze temperatuur in graden Celsius.
63puitwerkbijlageOver het gebruik van de parkeerhulp bij een hogere temperatuur staan in
de uitwerkbijlage drie zinnen.
• Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid. Gebruik de tabel
‘Voortplantingssnelheid van geluid in enkele stoffen’ in BINAS.
opgave 2Bomen tegen hardrijders
In Engeland is een manier bedacht om hard rijden tegen te gaan.
Door de bomen steeds dichter bij elkaar te planten, lijkt het of je snelheid
toeneemt. Daardoor ga je langzamer rijden.
72puitwerkbijlageEen lagere snelheid heeft invloed op een aantal grootheden.
• Kruis in de tabel op de uitwerkbijlage aan wat de invloed is van een
lagere snelheid op elke grootheid.
Ver buiten het dorp staan de bomen 20 meter uit elkaar. Vlak bij het dorp
staan de bomen nog maar 17 meter uit elkaar.
83pDe tijd dat een auto de afstand tussen twee bomen aflegt, blijft 1,4 s.
Dus neemt de snelheid af.
• Bereken deze snelheidsafname en reken die om naar km/h.
92pJe ziet een diagram van de stopafstand tegen de beginsnelheid.
Een automobilist rijdt 34 km/h in plaats van de toegestane snelheid van
50 km/h.
• Bepaal hoeveel meter de stopafstand hierdoor korter is.
opgave 3Zee van energie
In een dam is een doorgang gemaakt. In deze doorgang wordt een
getijdencentrale gebouwd.
Met het stromende water wordt elektrische energie opgewekt.
Je ziet een schema van de energieomzettingen.
101pWelke energiesoort hoort op plaats E?
A bewegingsenergie
B chemische energie
C magnetische energie
D stralingsenergie
112pNoteer de twee onderdelen in de generator waarmee elektrische energie
wordt opgewekt.
123pAls het water zakt, stroomt er in één minuut 300 · 106 kg water door de
opening in de dam.
De opgenomen energie van de turbine is dan 2,7 · 109 J.
• Toon met een berekening aan dat het water dan een vermogen van
45 MW levert.
132pAls deze hoeveelheid water door de opening in de dam stroomt, is het
rendement van de centrale 40%.
• Bereken het elektrisch vermogen dat dan door de centrale wordt
afgegeven.
141pPer jaar is de energieopbrengst van de centrale 2 · 108 kWh. 1 kWh levert
€ 0,10 op. De bouwkosten van de centrale zijn geschat op 500 miljoen
euro.
Na hoeveel jaar zijn de bouwkosten volgens de schatting terugverdiend?
A 5 jaar
B 10 jaar
C 25 jaar
D 100 jaar
151pEén van de redenen om deze centrale te bouwen is dat energie uit eb en
vloed duurzaam is.
• Waarom is deze manier van energieopwekking duurzaam?
opgave 4Vliegensvlug landen
Op een vliegdekschip moeten straaljagers over een zeer korte afstand tot
stilstand komen.
Bij het landen haakt de straaljager zich vast aan een kabel en remt af tot
stilstand.
161pHaakt een straaljager aan de remkabel vast, dan wordt de piloot in de
veiligheidsgordels geduwd.
• Noteer het natuurkundig verschijnsel waardoor de piloot in de gordels
wordt geduwd.
172pEen straaljager (massa 21 900 kg) maakt zijn landing op het
vliegdekschip.
Vlak voor het landen heeft de straaljager 39 · 106 J aan bewegingsenergie.
• Bereken de snelheid in m/s van de straaljager op dat moment.
183puitwerkbijlageJe ziet in de uitwerkbijlage een vereenvoudigde afbeelding van het
bovenaanzicht van de straaljager op een bepaald moment tijdens de
landing. In de figuur is de remkracht van de kabel aangegeven.
• Construeer in de afbeelding de spankracht in remkabel A. Noteer de
grootte onder de afbeelding.
191pJe ziet twee situaties van de straaljager aan de remkabel.
Situatie 1 is aan het begin de landing en situatie 2 is halverwege de
landing op het dek. In beide situaties is de kracht van de kabel op het
vliegtuig gelijk.
situatie 1
Vergelijk beide situaties.
Wat is juist over de kracht in remkabel A?
A Die is in beide situaties gelijk.
B Die is in situatie 1 groter.
C Die is in situatie 2 groter.
opgave 5Luchtige auto
201pDe meeste auto’s op de weg gebruiken als brandstof benzine, dieselolie
of LPG.
Tijdens het rijden stoten deze auto’s schadelijke verbrandingsgassen uit.
• Noteer één van deze verbrandingsgassen mét het bijbehorende
milieueffect.
211pSteeds meer fabrikanten ontwikkelen elektrische auto’s. Deze stoten geen
verbrandingsgassen uit.
• Waarom is het gebruik van elektriciteit als energiebron niet altijd goed
voor het milieu?
Er is een alternatief voor de elektrische auto. Dit is een auto met een
motor die werkt op perslucht.
221pDe druk in de volle tank is 35 MPa.
Hoeveel keer is de druk in de tank groter dan de standaard druk?
Gebruik de tabel ‘Veel gebruikte waarden’ in BINAS.
A 3,5 keer
B 35 keer
C 350 keer
D 3500 keer
Je ziet een afbeelding van het chassis (onderstel) en de carrosserie (de
opbouw).
233pIn het chassis van de auto is 79 dm3 aluminium verwerkt.
• Bereken de massa van het aluminium in het chassis.
241pDe carrosserie van deze auto is gemaakt van een kunststof die versterkt
is met glasvezel. Dit materiaal heeft een lage dichtheid.
• Noteer nog een stofeigenschap die de kunststof met glasvezel
geschikt maakt als toepassing voor de carrosserie.
252pJe ziet enkele gegevens van de persluchtauto.
| maximumsnelheid | 100 km/h |
| actieradius* | 120 km |
| massa | 380 kg |
| vermogen | 4,5 kW |
* maximaal af te leggen afstand, gemeten bij de maximumsnelheid
• Bereken de tijd dat deze auto op maximumsnelheid kan rijden.
262pDe massa van de persluchtauto is kleiner dan die van een elektrische
auto.
Over het voordeel van de kleinere massa van de persluchtauto staan op
de uitwerkbijlage twee zinnen.
• Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
opgave 6Licht op de LED
Donna bouwt tijdens de natuurkundeles een schakeling met een batterij,
een LED en een weerstand.
272puitwerkbijlageDe LED in de schakeling brandt.
• Teken in de uitwerkbijlage het schakelschema van deze schakeling.
282pLeg uit wat Donna waarneemt als ze de LED andersom aansluit.
291pIn de schakeling is een weerstand opgenomen.
• Wat is de functie van deze weerstand in de schakeling?
Weerstanden hebben een kleurcode. Deze code geeft de grootte van de
weerstand aan en een toegestane afwijking (tolerantie). Die kleurcodes
staan in de tabel ‘Kleurcodes van weerstanden’ in BINAS.
Een weerstand van 50 · 103 Ω ± 1% heeft de kleurcode groen zwart
oranje bruin.
301pDe weerstand die Donna in haar schakeling zet, heeft een waarde van
20 · 101 Ω ± 5%.
Wat is volgens de tabel de kleurcode op deze weerstand?
A rood zwart bruin goud
B rood zwart zwart goud
C zwart rood bruin zilver
D zwart rood zwart zilver
312pDonna meet de spanning over de batterij en de stroom door de
schakeling.
Je ziet een afbeelding van de schakeling met plaatsen waar de meters
kunnen worden aangesloten.
• Kruis in de tabel op de uitwerkbijlage aan op welke plaats(en) Donna
de spanningsmeter en stroommeter juist kan aansluiten.
Donna leest een spanning van 4,50 V en een stroomsterkte van 0,015 A
af.
322pBereken het vermogen dat de batterij levert.
332pBereken de totale weerstand van de schakeling.
341pDe waarde van de weerstand is tweemaal zo groot als de weerstand van
de LED.
Hoe groot is de spanning over de LED?
A 1,50 V
B 2,25 V
C 3,00 V
D 4,50 V
opgave 7Alcohol verwarmen
Crista verwarmt in een bakje een hoeveelheid alcohol. In het bakje zit een
verwarmingselement. Crista sluit het verwarmingselement via een
transformator en een kWh-meter aan op het lichtnet.
Het verwarmingselement werkt op een spanning van 6 V. Het lichtnet
levert 230 V. Neem aan dat de transformator ideaal is.
352pDe primaire spoel van de transformator heeft 500 windingen.
• Bereken het aantal windingen van de secundaire spoel.
361puitwerkbijlageIn de uitwerkbijlage staan twee zinnen over de transformator.
• Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid.
In het bakje schenkt Crista een hoeveelheid alcohol uit een fles.
371pWelk veiligheidspictogram hoort zeker op de fles alcohol te staan?
Crista schakelt het verwarmingselement in en meet regelmatig de
temperatuur van de alcohol.
Je ziet een tabel met haar meetresultaten.
| t (min) | T (0 C) |
| 0,0 | 18 |
| 2,5 | 33 |
| 5,0 | 48 |
| 7,5 | 63 |
| 10,0 | 78 |
| 12,5 | 78 |
| 15,0 | 78 |
383puitwerkbijlageZet in het diagram op de uitwerkbijlage alle meetpunten uit en teken de
grafiek van de temperatuur tegen de tijd.
392pLeg uit waarom de temperatuur na 10,0 minuten niet meer verandert.
Geef in je antwoord aan of hier sprake is van een chemische reactie of
een natuurkundig proces.
401pHet verwarmingselement heeft een opgenomen vermogen van 20 W.
Na 15 minuten leest Crista op de kWh-meter af dat er 0,005 kWh is
omgezet.
Hoeveel joule is dit?
A 5 J
B 300 J
C 18 000 J
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
opgave 8Motor in de lift
Met een motorlift kan je een motor rechtop stallen. De motorlift bestaat uit
een beugel met wieltjes. Druk je de beugel naar beneden, dan komt het
achterwiel van de grond.
In de afbeelding is de vector van de zwaartekracht op schaal
weergegeven.
411pDe zwaartekracht op de motor is 1875 N.
• Noteer de krachtenschaal die is gebruikt.
423pToon met een berekening aan dat de kracht op het steunpunt P van de
motorlift 861 N is.
432pDoor het gebruik van de motorlift komt het achterwiel 8 cm omhoog.
• Bereken de arbeid, die nodig is om punt P 8 cm omhoog te brengen.
