Examen VBO-MAVO-C. Natuurkunde

Transcriptie

1 Natuurkunde Examen VBO-MAVO-C Voorbereidend Beroeps Onderwijs Middelbaar Algemeen Voortgezet Onderwijs Tijdvak 1 Donderdag 20 mei uur Dit examen bestaat uit 40 vragen. Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen worden. Voor de uitwerking van de vragen 20 en 21 is een bijlage toegevoegd. Als bij een open vraag een verklaring, uitleg of berekening gevraagd wordt, worden aan het antwoord geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg of berekening ontbreekt. Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld Begin

2 Lampjes Drie lampjes zijn aangesloten op een spanningsbron. Zie figuur 1. figuur 1 figuur ontleend aan: Praktische Natuurkunde, Educaboek 2p 1 Hoe zijn de lampjes geschakeld? A in serie B parallel C De lampjes zijn geschakeld in een combinatie van parallel- en serieschakeling. De elektriciteitscentrale Bij de elektriciteitscentrales wordt de opgewekte spanning omhoog gebracht naar 380 kv. 2p 2 Hoe heet het apparaat dat de spanning omhoog brengt? A dynamo B relais C transformator D variabele weerstand Een elektriciteitscentrale levert gemiddeld een vermogen van 1000 MW. Een grote windmolen levert gemiddeld een vermogen van 250 kw. 2p 3 Hoeveel van deze windmolens zijn er nodig om een centrale van 1000 MW te vervangen? A 4 B 250 C 400 D 1000 E 4, F Lees verder

3 Practicum Een meter wordt tijdens de practicumles met snoertjes aangesloten op een lampje en een spanningsbron. Zie figuur 2. figuur 2 figuur ontleend aan: Praktische Natuurkunde, Educaboek 2p 4 Wat wordt in deze schakeling gemeten? A de spanning over het lampje B de stroom door het lampje C zowel de spanning over het lampje als de stroom door het lampje Pingpongballen Bij een proefje over elektrische lading hangen op een bepaald tijdstip twee pingpongballen in rust aan nylon draad zoals getekend is in figuur 3. figuur 3 2p 5 Welke bewering over de lading van de pingpongballen is juist? A Beide ballen zijn elektrisch neutraal. B De ballen hebben dezelfde lading. C De ene bal is geladen, de andere niet. D De ene bal is positief geladen, de andere negatief Lees verder

4 Apparaten in de keuken Na een verhuizing zijn in de nieuwe keuken een wasmachine en een gasfornuis met elektrische oven aangesloten. Zie figuur 4. figuur 4 figuur ontleend aan: Natuurkunde in de praktijk getoetst, uitgave NIB, Zeist In de keuken zijn drie geaarde stopcontacten met 230 V. In de meterkast zitten de smeltveiligheden (stoppen) van 16 A behorend bij verschillende groepen. De stopcontacten zijn niet alle drie op dezelfde groep aangesloten. Zie figuur 4. 1p 6 Waarom wordt een smeltveiligheid in de huisinstallatie opgenomen? De wasmachine heeft een vermogen van maximaal 2800 W. De afzuigkap heeft een vermogen van 150 W. Men wil de afzuigkap ook als de wasmachine werkt in het vrije stopcontact gebruiken. 4p 7 Laat met behulp van een berekening zien of dat kan zonder dat de smeltveiligheid doorsmelt. De stopcontacten zijn voorzien van randaarde. 2p 8 Wat is de functie van deze randaarde? A de stop te laten springen wanneer er minder stroom wordt afgevoerd dan aangevoerd B het voorkomen dat de buitenkant van een apparaat onder spanning komt te staan C het voorkomen van kortsluiting in het apparaat Lees verder

5 Drijven Een reageerbuisje is gedeeltelijk gevuld met loodkorrels. Bij een practicumproef laat men dit buisje achtereenvolgens in twee verschillende vloeistoffen P en Q drijven. Zie figuur 5. z æ æææ yyy zzz,,, æææ íí ææ í æ figuur 5 P æz,,,, æææ æææ yyyy zzz íí ææ íí æ 2p 9 Vergelijk de opwaartse krachten die het buisje in P en Q ondervindt. A De opwaartse kracht in P is kleiner dan die in Q. B De opwaartse kracht in P is even groot als die in Q. C De opwaartse kracht in P is groter dan die in Q. Q Koken op gas Als je een ketel water aan de kook brengt op een gasbrander is het rendement van de overdracht van de warmte naar het water geen 100%. 2p 10 Wat versta je onder het rendement van deze warmte-overdracht? A De hoeveelheid energie, die naar het water gaat. B De hoeveelheid energie, die bij de verbranding van het gas ontstaat. C De energie die naar het water gaat, gedeeld door de energie uit het gas. D De energie uit het gas gedeeld door de energie die naar het water gaat. Spiegelend beeldscherm In de krant van de Kamer van Koophandel figuur 6 stond in september 1996 de tekening van figuur 6. Het verhaal bij de tekening gaat over de soms hinderlijke reflectie van TL-buizen op een computerscherm. Neem aan dat het computerscherm vlak is en samenvalt met de getekende voorkant van de computer. 2p 11 Leg uit of de teruggekaatste lichtstraal juist is getekend Lees verder

6 De sonometer Een sonometer is een klankkast met een gespannen snaar erop. Zie figuur 7 voor een foto van de sonometer. figuur 7 Met de sleutel S kun je de spanning van de snaar regelen en door een driehoekig blokje onder de snaar te plaatsen, kun je slechts een deel van de snaar laten trillen. Met deze sonometer doen Ans en Theo een proef. Ze hebben ook de beschikking over een stemvork waarop staat 440 Hz. De practicumopdracht luidt: Stem de snaar van de sonometer zo dat deze snaar ook een frequentie van 440 Hz afgeeft. Stel nu dat de frequentie van deze snaar in het begin te hoog is. 2p 12 Hoe kunnen Ans en Theo de toon van deze snaar goed instellen? Als de snaar een trilling geeft van 440 Hz plaatsen Ans en Theo een driehoekig blokje onder de snaar. Zie figuur 8. figuur 8 Ans en Theo brengen daarna het langste deel van de snaar in trilling. 2p 13 Vergelijk de frequentie van het geluid dat de snaar nu voortbrengt met 440 Hz. A De frequentie is lager dan 440 Hz. B De frequentie is nog steeds 440 Hz. C De frequentie is hoger dan 440 Hz Lees verder

7 Zonnecellen Langs de A-2 bij Den Bosch staat een metalen mast (35 m hoog) met drie netten van staaldraad in de vorm van zeilen. De zeilen bevatten in totaal 117 m 2 aan zonnecellen. Zie figuur 9. figuur 9 foto ontvangen van de PNEM In één jaar leveren deze zonnecellen voldoende elektrische energie voor vier huishoudens. Een huishouden in Nederland verbruikt per jaar gemiddeld 3500 kwh aan elektrische energie. 2p 14 Bereken hoeveel energie 1,0 m 2 van dit zonnezeil hiervoor per jaar moet leveren. 2p 15 Noem een voordeel en een nadeel van het gebruik van zonnecellen Lees verder

8 + De elektrische bel In figuur 10 is een elektrische bel schematisch weergegeven. figuur 10 bel P klepel S Q spoel R - De klepel PR is van verend metaal gemaakt, waardoor die van links naar rechts kan bewegen. Op de klepel zit een ijzeren blokje S tegenover contact Q. Nicole drukt de schakelaar in waardoor de bel gaat rinkelen. 4p 16 Leg uit waarom de bel gaat rinkelen als Nicole de schakelaar indrukt. De bel werkt niet erg goed. 2p 17 Wat voor staafje kan Nicole in de spoel doen om de bel luider te laten rinkelen? A een koperen staafje B een magneet C een weekijzeren staafje Een platte lens Kees heeft een relatiegeschenk gekregen. Het is een doorzichtig, plastic kaartje ter grootte van een PIN-pas of creditcard. Het kaartje is zo gemaakt, dat het als een lens werkt. Om het kaartje als een lens te laten werken, is het op een speciale manier gevormd. In figuur 11 is dat in een dwarsdoorsnede schematisch vergroot weergegeven. figuur 11 O dwarsdoorsnede van het kaartje Lees verder

9 In figuur 12 is drie keer een stralengang van twee evenwijdig invallende lichtstralen door het kaartje getekend. figuur 12 A B C 2p 18 In welke van deze tekeningen is de breking door het kaartje juist aangegeven? A in tekening A B in tekening B C in tekening C In figuur 13 wordt een stukje tekst vergroot met behulp van de platte lens. figuur 13 2p 19 Leg uit of de afstand van het blad papier tot de lens groter is dan de afstand van het brandpunt tot de lens. Kees ontdekt dat hij met het kaartje een scherp beeld van het lampje in zijn bureaulamp kan projecteren op zijn bureaublad. Op de bijlage is die situatie schematisch weergegeven. 3p 20 Bepaal in de figuur op de bijlage door een constructie de plaats van het beeld van de lamp op het bureaublad. Geef dat beeld duidelijk aan Lees verder

10 Het oor van Vincent Vincent van Gogh heeft in 1888 in wanhoop de onderkant van een oor afgesneden. Enige tijd later heeft hij het zelfportret uit figuur 14 geschilderd, waarbij zijn oor in het verband zit. figuur 14 Bij het maken van het zelfportret heeft Vincent van Gogh zijn spiegelbeeld geschilderd. Op de bijlage zie je zijn hoofd zonder verband schematisch weergegeven. 2p 21 Teken in het bovenaanzicht op de bijlage de lichtstraal die vanaf punt P via de spiegel naar het oog O 1 gaat. In de situatie die op de bijlage is getekend kun je nagaan of Vincent met beide ogen het spiegelbeeld van P in de spiegel kan zien. 2p 22 Kan Vincent ook met oog O 2 Is het spiegelbeeld van P het spiegelbeeld van P zien? reëel of virtueel? A ja reëel B ja virtueel C nee reëel D nee virtueel Over het beschadigde oor van Vincent van Gogh worden twee uitspraken gedaan. 2p 23 Welke van deze uitspraken is of zijn juist? 1 Op het schilderij lijkt het rechteroor van Vincent beschadigd. 2 Vincent heeft zijn linkeroor beschadigd. A geen van beide B alleen 1 C alleen 2 D zowel 1 als Lees verder

11 Touwtje springen Jeroen is dol op chocoladerepen. In figuur 15 zie je de opengevouwen wikkel van zo n reep. figuur 15 Jeroen heeft een massa van 70 kg. Hij wil niet dikker worden door de chocola. Hij besluit daarom om iedere dag touwtje te gaan springen. 2p 24 Welke energie-omzetting wil Jeroen benutten om slank te blijven? A bewegingsenergie chemische energie + warmte B chemische energie bewegingsenergie + warmte C zwaarte-energie chemische energie + warmte Jeroen maakt sprongetjes die hem 110 J energie per sprong kosten. 3p 25 Bereken hoeveel sprongetjes Jeroen moet maken om de energie van één zo n reep op te gebruiken? Stel dat Jeroen met 110 J aan energie van de grond vertrekt. 3p 26 Bereken hoe hoog Jeroen dan komt Lees verder

12 Een spanningsmeter Een spanningsmeter geeft een bepaalde uitslag. Zie figuur 16. figuur 16 D.C. VOLTS KM-86 KYORITSU p 27 Welke waarde geeft de spanningsmeter aan? A 0,10 V B 0,20 V C 0,25 V D 0,50 V E 1,0 V Brommerlawaai Hans meet de geluidssterkte van zijn stilstaande brommer met draaiende motor zonder gas te geven. De geluidssterktemeter geeft 75 db aan. Peter heeft precies zo n zelfde brommer. Hij zet zijn brommer met draaiende motor naast die van Hans. Hans denkt dat de geluidssterktemeter nu 150 db zal aangeven. Peter verwacht dat de meter veel minder dan 150 db zal aangeven. 2p 28 Wat zal de geluidssterktemeter aangeven? A 75 db B een waarde tussen 75 db en 150 db C 150 db Smelten Ans en Mieke laten tijdens een practicumles een blokje ijs smelten. Ans beweert: De massa van het blokje ijs is kleiner dan de massa van het water dat eruit ontstaat. Mieke zegt: De dichtheid van het blokje ijs is kleiner dan de dichtheid van het water dat eruit ontstaat. 2p 29 Wie heeft of hebben gelijk? A geen van beiden B alleen Ans C alleen Mieke D beiden De golfbal Bij de golfsport wordt de golfbal zo gemaakt dat die niet veel sneller kan dan 75 m/s. Dat is gedaan voor de veiligheid van de toeschouwers. Deze snelheid zegt de meeste mensen niet veel, want men is gewend om in km/h te rekenen. 2p 30 Bereken de snelheid van de golfbal in km/h Lees verder

13 Ventilatie In Engelse kolenmijnen zorgde men vroeger wel voor goede ventilatie in de ondergrondse gangen door onder in één van de verticale mijnschachten een vuur te stoken. In figuur 17 is dat schematisch weergegeven. figuur 17 mijnschacht mijngang vuur 2p 31 Leg uit hoe dit ventilatiesysteem werkt. Thermometer Een thermometer heeft de afleesschaal uit figuur 18 figuur 18. 2p 32 Welke temperatuur wijst de thermometer aan? A 3 C B 6 C C 12 C D 14 C C Lees verder

14 Hoefijzer Om een hoefijzer te smeden, verhit een smid het ijzer tot het roodgloeiend is. 2p 33 Welke soort(en) straling zendt het gloeiende hoefijzer dan uit? A alleen infrarood straling B vooral infrarood straling en licht C vooral ultraviolet straling en licht D alleen infrarood straling en ultraviolet straling Remmen Ruben rijdt op zijn scooter met een constante snelheid over een rechte weg. Op tijdstip t 1 gaat hij remmen totdat hij stilstaat. In figuur 19 zie je vier (v,t)-diagrammen. figuur 19 v v t 1 t t 1 t A B v v t 1 t t 1 t C D 2p 34 In welk diagram is de snelheid van de scooter het beste weergegeven? A in diagram A B in diagram B C in diagram C D in diagram D Gepantserde auto Sommige belangrijke mensen worden vervoerd in gepantserde auto s. Deze auto s worden bij dezelfde botsing minder ingedeukt dan gewone auto s. 2p 35 Heb je in zo n gepantserde auto ook veiligheidsriemen nodig? A Ja, er is geen verschil met een gewone auto. B Ja, vooral in een gepantserde auto heb je zo n riem nodig. C Ja, maar in een gepantserde auto is dat minder belangrijk. D Nee, in een gepantserde auto zijn geen veiligheidsriemen nodig Lees verder

15 De vochtvreter De familie Van Oorschot heeft een nieuw huis gekocht. Ze hebben pech: na een dag springt de watermeter kapot. Zelfs na veel dweilen is de vloer nog steeds erg nat. Om de vloer sneller droog te krijgen huren ze een vochtvreter. Dit elektrische apparaat haalt de waterdamp uit de lucht. Dat gaat als volgt. De vochtige lucht wordt het apparaat ingezogen. Deze lucht wordt afgekoeld waardoor de waterdamp vloeibaar wordt. Het water loopt dan via een slangetje in een emmer. 2p 36 Hoe heet de fase-verandering waarbij waterdamp vloeibaar wordt? A condenseren B rijpen C smelten D stollen E sublimeren F verdampen Het apparaat wordt aan de buitenkant vrij warm. Vader Van Oorschot vraagt zich af of dit komt doordat de waterdamp uit de lucht weer vloeibaar wordt. 2p 37 Komt er warmte vrij doordat de waterdamp uit de lucht vloeibaar wordt? A Ja, bij die fase-verandering komt warmte vrij. B Nee, bij die fase-verandering is warmte nodig. C Nee, bij die fase-verandering komt geen warmte vrij en er is ook geen warmte voor nodig. De verzekering betaalt de huur en de energiekosten van het apparaat. Op het typeplaatje staat het volgende: spanning frequentie vermogen 230 V 50 Hz 2,3 kw Het apparaat staat twee weken lang dag en nacht aan. Eén kwh kost ƒ 0,20. 4p 38 Bereken hoeveel gulden aan energiekosten de familie Van Oorschot aan de verzekering moet opgeven. Veiligheidszitje voor peuters In een auto hebben jonge kinderen veel figuur 20 kans om tijdens een botsing een nekbeschadiging op te lopen. Om dit risico te verminderen, wordt het zitje, tegen de rijrichting in, op de voorstoel bevestigd. De peuter zit bovendien vast met veiligheidsriemen. Zie figuur 20. Neem aan dat de auto aan de voorkant wordt aangereden. 2p 39 Leg uit dat in dat geval de kans op nekbeschadiging bij de peuter kleiner is dan wanneer het zitje in de rijrichting is bevestigd. Let op: de laatste vraag van dit examen staat op de volgende pagina Lees verder

16 Dichtheid Anneke gebruikt een veerunster (krachtmeter) en een flesje om de dichtheid van een onbekende vloeistof te bepalen. In de figuren 21 en 22 is de proef die ze doet schematisch weergegeven. figuur 21 figuur 22 3N 3N leeg Anneke weegt het lege flesje en het schaaltje waarop het staat. Zie figuur 21. In het flesje kan 200 cm 3 vloeistof. Als ze het flesje met de onbekende vloeistof heeft gevuld en op het schaaltje heeft geplaatst, krijgt ze de aanwijzing uit figuur 22. 4p 40 Bereken de dichtheid van de vloeistof. Einde onbekende vloeistof