Naam: examennummer:.

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Naam: examennummer:."

Vincent Verbeke
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Naam: examennummer:. Geef de uitwerking van de opgaven steeds op de lege zijde rechts naast de opgave. Geef duidelijk de onderdelen aan. De vragen moeten op de stencils beantwoord worden. Lever geen andere vellen papier in. Bij alle vraagstukken moet duidelijk zijn hoe je aan het antwoord komt. Het gebruik van een tabellenboek is niet toegestaan en wordt als fraude aangemerkt. Het gebruik van een rekenmachine is toegestaan onder de gepubliceerde voorwaarden. Werk rustig. Besteed niet teveel tijd aan één enkele opgave. Ga dan liever eerst een andere opgave maken. Indien nodig mag bij de beantwoording van de vragen gebruik gemaakt worden van de gegevens hieronder: g = 0 m/s2 bar =,0. 05 N/m2 Normering Basis Opgave Opgave 2 Opgave 3 Opgave 4 Opgave 5 0 punten 8 punten 8 punten 8 punten 8 punten 8 punten

Opgave A start inhalen x(m) P A va 200 900 P 600 v A 300 v P figuur 0 20 30 40 t(s) figuur 2 Zie figuur. De bestuurder van een auto A rijdt met een constante snelheid.

2 Opgave A start inhalen x(m) P A va P 600 v A 300 v P figuur t(s) figuur 2 Zie figuur. De bestuurder van een auto A rijdt met een constante snelheid. Met deze snelheid passeert hij op het tijdstip t = 0s een politieauto P die op de berm gestopt is. De snelheid is boven de toegestane snelheidslimiet. De politieauto zet onmiddellijk de achtervolging in met een constante versnelling. De achtervolging is voor beide voertuigen in het x-t diagram van figuur 2 te zien. Beschouw beide voertuigen als puntmassa s. [3] a. Bereken de snelheid van de auto A in km/h. [3] b. Bereken de versnelling van de politieauto. [4] c. Laat met een berekening zien dat de politieauto de auto A op t = 30 s ontmoet. [2] d. Bereken de snelheid van de politieauto op het moment van inhalen. [3] e. Teken de snelheid-tijd functies van beide voertuigen in één diagram. Er zijn twee tijdstippen voor het inhalen waarop de onderlinge afstand tussen de voertuigen 200 m bedraagt. [3] f. Bepaal deze twee tijdstippen met een berekening.

3 Opgave 2 Het uiteinde A van een horizontaal gespannen koord voert een harmonische trilling uit. Voor de uitwijking geldt: u t = 2 sin 2π( + 2 t). (in cm) 2 [2] a. Bepaal de amplitudo en de trillingstijd van de trilling. [2] b. Beredeneer dat het uiteinde A begonnen is met omlaag te trillen. [4] c. Bereken de tijdstippen waarop de uitwijking van A gelijk is aan 2 cm boven de evenwichtsstand. Neem t [0s; 0,5s] Er beweegt door het koord een lopende transversale golf met een snelheid van 3 m/s. [3] d. Teken de stand van het koord op t = 0,875s. (Er is nog geen sprake van terugkaatsing) Punt P ligt op een afstand van 0,75 m rechts van A. [4] e. Bereken de gereduceerde fase van punt P op t = 0,875s. [3] f. Teken het u-t diagram van punt P voor t is [0s ; 0,875s].

4 Opgave 3 Z 0 cm 20 cm K figuur 3 Zie figuur 3. In een getrapte cilinder zit 5 g lucht met een volume VA. De doorsnede van de cilinder is 0, m 2 in het bovenste deel en 0,075 m 2 in het onderste deel. Met de zuiger Z in de bovenste positie, als in de figuur, is de druk in de cilinder,005 bar en de temperatuur TA is 327 C. De lucht wordt nu gekoeld tot een temperatuur TB waardoor de zuiger naar beneden komt totdat de rand van het smalle deel net geraakt wordt. De lucht neemt nu een volume VB in. Daarna wordt de lucht verder afgekoeld tot 27 C. De buitenluchtdruk is bar. [3] a. Bereken de volumes VA en VB van de lucht in m 3. [3] b. Bereken de massa van de zuiger. [3] c. Bereken de temperatuur TB. [3] d. Bereken de einddruk van het gas. Via kraan K brengt men lucht van 27 C in het vat totdat de zuiger weer in de bovenste positie terecht komt. [6] e. Bereken hoeveel gram lucht van 27 C men via kraan K in het vat heeft laten stromen.

5 Opgave 4 Op de batterij hiernaast staan o.a. de volgende gegevens vermeld: de spanning die wordt geleverd en de capaciteit. Deze batterij levert een spanning van,2 V en heeft een capaciteit van 0000 mah. (mah betekent milliampèreuur). Met behulp van de capaciteit kun je uitrekenen hoeveel tijd een batterij stroom kan leveren. Na het afgeven van deze l0000 mah daalt de stroomsterkte snel en is de batterij leeg. De capaciteit bereken je met de formule: C = I t Hierin is C de capaciteit in Ah of mah, I is de stroomsterkte in ampère (A) of milliampère (ma) en t is de tijd in uur (h). figuur 4 Een oplader laadt deze batterij op bij een stroomsterkte van 500 ma. [4] a. Bereken hoeveel tijd (in minuten) de oplader nodig heeft om de batterij op te laden. De afgebeelde batterij wordt gebruikt in een apparaat en is na 2 dagen leeg. [4] b. Bereken het vermogen van het apparaat. Vijf van deze batterijen worden in serie geschakeld en gebruikt in een deurmat-alarm met een vermogen van 0,3 watt. Als iemand op de deurmat stapt, maakt een zoemer 6 s geluid. [4] c. Bereken na hoeveel keer op de deurmat stappen de volle batterijen leeg zullen zijn. In sommige apparaten schakelt men batterijen in serie, in andere apparaten zijn de batterijen parallel geschakeld. In de drie schakelingen van figuur 5 is steeds hetzelfde lampje aangesloten. [3] d. Leg uit of het lampje in schakeling B feller of minder fel brandt dan in schakeling A of juist even fel. [3] e. Leg uit of het lampje in schakeling C langer of korter brandt dan in schakeling A of juist even lang. figuur 5

6 Opgave 5 Een hoeveelheid ijs wordt in een calorimeter gezet. Er wordt een constante hoeveelheid warmte per seconde aan het ijs toegevoerd. Om ervan zeker te zijn dat al het ijs dezelfde temperatuur heeft, wordt er steeds geroerd. De temperatuur van de inhoud van de calorimeter wordt om de 25 seconden gemeten. De grafiek van figuur 6 laat de verandering van de temperatuur van de inhoud van de calorimeter zien met de tijd. T( C) figuur 6 t(s) [2] a. Bepaal het tijdstip waarop al het ijs is gesmolten. De massa van het ijs is 250 g en de soortelijke warmte van water is 4200 J/kg C [6] b. Laat m.b.v. deze gegevens en de gegevens uit de grafiek zien dat de warmte die per seconde aan het ijs is toegevoerd gelijk is aan 560 J/s. [5] c. Bereken de soortelijke warmte van ijs. [5] d. Bereken de smeltingswarmte van ijs.

7 Correctiemodel...examen 206 Opgave = 30. 0,00 a. v = x t = = 30 m s 3600 = 08 km h b. x = 2 at2 => 900 = 2 a(30)2 => a = 2 m s 2 c. x ta = 30. t en x tp = t 2 x ta = x tp => 30. t = t 2 => t = 0s (V. N) t = 30s d. v tp = a. t = 2. t = = 60 m s e. v(m/s) P A Juiste grootheden en eenheden langs de assen Grafiek P Grafiek A t(s) f. x ta x tp = 200 => 30. t t 2 = 200 => t 2 30t = 0 t = 0s en t = 20s

8 Opgave 2 a. A = 2 cm en T = 0,5 s b. De beginfase is gelijk aan 2 => A is omlaag begonnen met trillen. c. u t = 2 sin 2π( t) = 2 => sin 2π( t) = 2 2 2π ( 2 + 2t) = 4 π t = k. 2 2π ( 2 + 2t) = 3 4 π t = 6 + k. 2 t = 6 s voldoet niet, t = 3 6 s voldoet niet, t = 5 6 s, t = 7 6 s d. Aantal trillingen op t = 0,875s is gelijk aan 3 en A begint omlaag te trillen. 4 2 kop van de golf -2 e. λ = v. T = 3. 0,5 =,5 m φ A = = 2 4 φ AP = AP λ = 2 => φ A φ P = 2 => φ P = φ A 2 => φ P = 3 4 φ r,p = 3 4 f. u(cm) 2 0,25 0,5 0,75 t(s) t(s) -2 Juiste grootheden en eenheden

9 Opgave 3 a. VA = Vbov + Vond = hbovabov + hondaond = 0,025 m 3 VB = hondaond = 0,05 m 3 b. Fz = mzg = (pucht pbuiten). Abov => mz = [(pucht pbuiten). Abov ]/g = 5 kg c. TB = V BT A V A = 2 0, ,025 =360 K. d. TC = 300 K. p C = p B T C T B = 2, = 0,84 bar. e. Stap : In volume VB neemt de druk eerst toe van 0,84 bar tot pbuiten + pzuiger = + 0,005 =,005 bar De temperatuur en het volume blijven hierbij dus constant! m 2 = p 2 m p =, ,84 = 7,95 g. Stap 2: De druk en de temperatuur blijven nu constant, terwijl het volume verder toeneemt met Vboven = 0,0 m 3. m 2 = V 2 m V = 0,025. 7,95 0,05 = 29,92 g. => Er is dus 29,92 5 = 4,92 g lucht in het vat gestroomd.

10 Opgave 4 a. t = C = 0000 = 20 uur = 200 minuten I 500 b. 2 dagen = 48 uur => I = C = 0000 = 208,33 ma = 0,2 A t 48 P = V. I =,2. 0,2 = 0,252 W c. V = 5.,2 = 6 volt P = 0,3 W => I = P V = 0,3 6 = 0,05 A = 50 ma t = C = 0000 = 200 uur = s I 50 Aantal keren stappen op de mat = = d. In schakeling B is de spanning over het lampje groter dan in schakeling A. In schakeling B is de stroomsterkte door het lampje (dus ook het vermogen) groter. Het lampje in schakeling B brandt dus feller. e. Twee batterijen samen hebben een grotere capaciteit dan één batterij. In schakeling C is de stroomsterkte door het lampje even groot als in schakeling A. Dus brandt het lampje in schakeling C langer dan in schakeling A.

11 Opgave 5 a. Al het ijs is gesmolten op t = 65 s (zie grafiek)2 b. Van t = 65 s tot en met t = 95 s is er warmte toegevoerd om water met een temperatuur van 0 C te verhogen naar 6 C. Dus Q = m.c.δt = 0, = 6800 J Deze warmte is in 30 s toegevoerd. Er is dus per seconde 6800 = 560 J aan warmte toegevoerd. 30 c. In 5 s wordt de temperatuur van ijs 5 C verhoogd. De warmte die hiervoor nodig is: Q = = 8400 J Q = m.c.δt => c = Q = 8400 = 2240 J m.δt 0,25.5 kg. C d. Het smelten duurt 50 s => Q = = J De smeltingswarmte = Q = 84 = 336 kj m 0,25 kg.

Vergelijkbare documenten

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM EXAMEN HAVO 2015

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM EXAMEN HAVO 2015 VAK : NATUURKUNDE DATUM : DINSDAG 23 JUNI 2015 TIJD : 07.45 10.45 Aantal opgaven: 5 Aantal pagina s: 6 Controleer zorgvuldig of