Eindexamen havo natuurkunde pilot II

Transcriptie

1 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag worden scorepunten toegekend. Opgave Parasaurolophus maximumscore antwoord: resonantie maximumscore Voor de grondtoon bij een halfgesloten pijp geldt dat de lengte van de pijp gelijk is aan λ. De golflengte van de grondtoon is dan gelijk aan 4 λ = 4 = 4,8 = 7, m. De frequentie van de grondtoon is dus vgeluid 4 f = = = 47,6 = 48 Hz. λ 7, inzicht dat = λ 4 v geluid gebruik van f = met v λ geluid = 4 ms completeren van het antwoord maximumscore voorbeeld van antwoord: De hoorn van de dino is halfgesloten, zodat de frequenties van de boventonen zich verhouden als ::: etc. De verhouding van de gegeven frequentie van,4 0 Hz ten opzichte van de grondtoon van 48 Hz is gelijk aan 40 =. Het gaat in dit geval dus om de tweede boventoon. 48 inzicht dat de frequenties zich verhouden als :: fboventoon berekenen van de verhouding f grondtoon completeren van het antwoord Opmerking Wanneer als antwoord gegeven wordt: 40 =, dus de vijfde of vierde 48 boventoon: maximaal scorepunt. www. - -

2 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II 4 maximumscore De hoorn van het vrouwelijk dier is korter, zodat de golflengte van de grondtoon kleiner is. De frequentie van de grondtoon is dus hoger (omdat v geldt f = ). λ inzicht dat de golflengte van de vrouwelijke hoorn kleiner is completeren van het antwoord maximumscore De frequentie van de grondtoon is lager dan de frequentie van de boventonen. De golflengte van de grondtoon is dus groter dan de golflengte van de boventonen. Er is gegeven dat het geluid de boom kan passeren als de golflengte van het geluid groter is dan de breedte van een boom, zodat grote golflengtes en derhalve lage frequenties hiervoor geschikt zijn. Dus zijn grondtonen beter geschikt om te communiceren dan boventonen. inzicht dat de grondtoon een grotere golflengte heeft dan een boventoon inzicht dat de golflengte van het geluid groter moet zijn dan de breedte van de boom consequente conclusie www. - -

3 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II Opgave RTO 6 maximumscore uitkomst: a = 4, m s (met een marge van 0, ms ) voorbeeld van een bepaling: Op t = 4,0 s is de snelheid v = 70 km h =,4 m s. De versnelling v,4 a = = = 4,8 = 4, m s. t 4,0 snelheid omrekenen van km h naar ms v gebruik van a = t completeren van het antwoord 7 maximumscore methode De afstand s die het vliegtuig aflegt is gelijk aan de oppervlakte onder het (v,t)-diagram. Deze oppervlakte kan benaderd worden door de oppervlakte van twee geschikte driehoeken bij elkaar op te tellen, of door hokjes te tellen onder het gegeven (v,t)-diagram. De afgelegde afstand is ongeveer gelijk aan, 4 0 m. Dit is minder dan de gegeven baanlengte van 4,0 km, dus de test kan op deze baan worden uitgevoerd. inzicht dat de oppervlakte onder het (v,t)-diagram gelijk is aan de afgelegde afstand bepalen van de oppervlakte door hokjes te tellen of door de oppervlakte te benaderen completeren van de bepaling en conclusie www. - -

4 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II methode Als 4,00 km in 67 s wordt afgelegd, is s 4,00 0 vgem = = =,7 m s = km u. Uit figuur blijkt dat deze t 67 gemiddelde snelheid hoger is dan de werkelijke gemiddelde snelheid van het vliegtuig. De afstand die het vliegtuig aflegt is daarom minder dan 4,00 km. De baan is dus lang genoeg voor het uitvoeren van deze test. berekenen van de gemiddelde snelheid bij 4,00 km en 67 s inzicht dat het vliegtuig een lagere gemiddelde snelheid heeft conclusie Opmerking Als er gerekend is met v = v : maximaal scorepunt. gem 8 maximumscore De kinetische energie E k max mv max = =, 0 =,4 0 J.,6 gebruik van Ek = mv max completeren van het antwoord maximumscore uitkomst:, 7 0 (L) Bij het verbranden van m kerosine komt, 0 J vrij, waarvan 0,4, 0 = 4, 0 J in de vorm van kinetische energie. Er is,4 0 J nodig om het vliegtuig tot de maximale snelheid te,4 0 versnellen. Hiervoor wordt 4, 0 = 0,6 m =,7 0 liter kerosine gebruikt. juist gebruik van rendement omrekenen van m naar liter completeren van het antwoord www

5 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II 0 maximumscore 4 uitkomst: F =, 0 N voorbeeld van een bepaling: Fs mv Er geldt: = ( ) met ( mv ) =,4 0 J. De remweg s is met figuur te bepalen als de oppervlakte onder het (v,t)-diagram. Dit oppervlak is gelijk aan (67 4) =, 0 m. De totale,6, remkracht is dan gelijk aan F = =, 0 N. De remkracht die per, 0 6, 0 wiel wordt uitgeoefend is dan gelijk aan =, 0 N. 0 gebruik van Fs ( mv ) = bepalen van de remweg met een marge van 0, 0 m gebruik van de factor 0 completeren van het antwoord maximumscore voorbeeld van antwoorden: Bij het afremmen blijft de remkracht gelijk, want (voor de remkracht geldt F = ma ) uit figuur blijkt dat de vertraging constant is. Bij het afremmen neemt het vermogen van de remmen af, want (voor het vermogen geldt P = Fv, de kracht F is constant) de snelheid neemt af. De remmen van de wielen worden zeer heet omdat er meer energie per seconde aan de remmen wordt toegevoerd dan er per seconde door de remmen wordt afgestaan aan de omgeving. remkracht blijft gelijk juiste verklaring voor gelijke remkracht vermogen neemt af juiste verklaring voor het afnemen van het vermogen derde zin helemaal correct www. - -

6 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II maximumscore uitkomst:,7 0 K Er geldt λ maxt = kw waarin 6 λ =,0 0 m (afgelezen uit de figuur) en k =,0 0 mk. max Hieruit volgt dat,0 0 T = =,7 0 K. 6,0 0 gebruik van λ maxt = kw 6 bepalen van λ max met een marge van 0, 0 m completeren van het antwoord maximumscore Er geldt: Q = cρv T. Beide materialen nemen evenveel warmte Q op bij het afremmen (en hebben een even groot volume V). De dichtheid van staal is, maal zo groot als de dichtheid van carbon. De soortelijke warmte van staal is 0,6 maal zo groot als de soortelijke warmte van carbon, zodat ( cρ ) staal groter is dan ( cρ ) carbon. De temperatuurstijging van carbon is dus groter dan de temperatuurstijging van staal. Carbon bereikt de hoogste temperatuur. inzicht dat beide materialen evenveel warmte Q opnemen inzicht dat ( cρ ) staal groter is dan ( cρ ) carbon completeren van het antwoord W Opgave Gloeilamp van Edison 4 maximumscore antwoord: Zodra de gloeilamp op een geschikte spanning wordt aangesloten, gaat door de gloeidraad een stroom(sterkte) lopen, waardoor de gloeidraad een zeer hoge temperatuur bereikt, zodat de gloeidraad licht gaat uitzenden. indien drie grootheden juist ingevuld indien twee, één of geen grootheden juist ingevuld 0 www

7 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II maximumscore 4 6 uitkomst: ρ = 0 Ω m voorbeeld van een bepaling: ρ Voor de weerstand van een draad geldt: R =. A Uit de figuur op de uitwerkbijlage blijkt dat lengte van de gloeidraad 6, cm is. De doorsnede is gelijk aan,0 0 mm =,0 0 m. De weerstand R van de draad is, 0 0 Ω. 6, 0 6 Invullen geeft:, 0 0 = ρ. Hieruit volgt dat ρ = 0 Ω m.,0 0 ρ gebruik van R = A opmeten van de lengte van de gloeidraad met een uitkomst tussen 6, cm en 6,7 cm omrekenen van mm naar m completeren van het antwoord 6 maximumscore De weerstand van de gloeidraad (NTC) wordt naar verloop van tijd kleiner omdat de temperatuur van de gloeidraad stijgt. De stroomsterkte door de U gloeidraad neemt dan toe. (Er geldt: I =. ) De stroomsterkte is dus het R grootst als de lamp al een tijdje brandt. inzicht dat weerstand afneemt als de temperatuur stijgt U inzicht dat de stroomsterkte toeneemt (gebruik van I = ) R completeren van het antwoord 7 maximumscore 7 uitkomst: E = 8,6 0 J Voor de elektrische energie geldt: E = Pt. 6 Het vermogen P = 6 W, t = =,4 0 s, zodat 7 E = 8,6 0 J. gebruik van E = Pt omrekenen van uur naar seconde completeren van het antwoord www

8 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II 8 maximumscore Een dunne plek in de draad heeft een hoge weerstand (want R = ρ ). A I R. De stroomsterkte I De warmteontwikkeling per seconde is gelijk aan in de hele draad is gelijk, zodat er in het deel met de grootste weerstand de meeste warmte ontwikkeld zal worden (en de draad juist op die plek stuk zal gaan). Dit is op de plek waar de gloeidraad dun is geworden. inzicht dat de weerstand op een dunne plek in de draad hoog is inzicht dat de stroomsterkte door de hele draad gelijk is completeren van het antwoord Opgave 4 Röntgenstraling D 0 A A A C 4 maximumscore uitkomst: 0,4 Sv Voor de equivalente dosis geldt: H E = Q. m De energie die de voet in s ontving is gelijk aan Gegeven is: m = 0,0 kg en Q = 0,., 0 Invullen levert: H = 0, = 0,4 Sv. 0,0 0,, 0 = J. 60 gebruik van H E = Q m berekenen van de energie per meting completeren van het antwoord www

9 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II Opgave Kelly Kettle maximumscore 4 Om, liter water van 0 ºC te verwarmen tot 00 ºC is aan energie nodig: Q = cm T = 4,8 0, 0,8 80 =,0 0 J. In Binas tabel staat dat cal = 4,84 J, zodat,0 0 J overeenkomt met,0 0 4,84 4 = 0 cal. gebruik van Q = cm T opzoeken (of gebruik van) de soortelijke warmte en dichtheid van water gebruik van cal = 4,84 J completeren van het antwoord Opmerking Als voor de dichtheid van water met,0 kg/l gerekend is: goed rekenen. 6 maximumscore uitkomst: m = 4 (gram) Om, liter water van 0 ºC te verwarmen tot 00 ºC is Hiervoor is,0 0 4,7 0 6 = 0,04 kg = 4 gram gras nodig.,0 0 J nodig. inzicht dat er,0 0 J aan energie nodig is,0 0 inzicht dat m = 6 4,7 0 completeren van het antwoord 7 maximumscore Bij de Kelly Kettle is het contactoppervlak A veel groter dan bij de Bushcooker, zodat de warmteoverdracht P groter is. Het water in de Kelly Kettle is dus eerder warm. inzicht dat A groter is inzicht dat daardoor P groter wordt www. - -

10 Eindexamen havo natuurkunde pilot 0 - II 8 maximumscore uitkomst: 0 dompelaars Om, liter water van 0 ºC in,0 minuten te laten koken is,0 0 J aan energie nodig. Eén dompelaar levert in,0 minuten een energie van 4,0 0 E = Pt = 00,0 60 =,4 0 J. Er zijn =, dus 0 dompelaars 4,4 0 nodig. gebruik van E = Pt cm T inzicht dat het aantal dompelaars berekend kan worden met Eel completeren van het antwoord Opmerking Als, of als antwoord gegeven is: maximaal scorepunten toekennen. www