natuurkunde vwo 2017-I

Transcriptie

1 nauurkunde vwo 07-I Zonvolgsyseem maximumscore De wee parallelle akken ABD en ACD zijn ideniek. Dus saa er geen spanning over de moor en loop er geen sroom door de moor. inzich da beide parallelle akken ideniek zijn / inzich in de symmerie van de schakeling inzich da UAB = UAC of UDB = UDC maximumscore uikoms: verlichingsserke E = voorbeelden van een bepaling: 9 0 lux (me een marge van 0 lux ) mehode Omda door de hoofdkring een sroom loop van 00 ma, loop door elke ak een sroom van 50 ma. Voor elke ak geld: U T = I T R T. Invullen lever: 7,5 = 50 0 RT. Di geef: R T = 50 Ω. Er geld: R T = R + R LDR. Di lever: R LDR = 00 Ω= 0,0 k Ω. Aflezen in figuur geef: verlichingsserke E = 9 0 lux. gebruik van U = IR me I LDR = I bron inzich da RT = R + RLDR compleeren van de bepaling of

2 nauurkunde vwo 07-I mehode Omda door de hoofdkring een sroom loop van 00 ma, loop door elke ak een sroom van 50 ma. Voor weersand R geld: U R I R R = = =,5 V. Dan geld voor LDR : ULDR = U UR = 7,5,5= 5,0 V. ULDR 5,0 Dan geld: RLDR = = = 00 Ω= 0,0 k Ω. I 50 0 Aflezen in figuur geef: verlichingsserke E = 9 0 lux. gebruik van U = IR me I LDR = I bron inzich da UT = U + ULDR compleeren van de bepaling maximumscore alijd oekennen Toeliching: He anwoord in he correcievoorschrif gaa ui van een spanningsdeling over de wee serieweersanden in de recherak (R en R LDR ). Deze redenering is alleen juis als de sroomserke in beide weersanden gelijk is, dus ófwel als de moor een zeer groe weersand heef ófwel wanneer uigegaan word van een infiniesimale verandering van R LDR en opziche van de evenwichssiuaie. In feie word hier dus een benadering vereis: een redenering als ware he wee losse parallelle akken me ieder wee weersanden in serie en de bijbehorende spanningsdeling. Deze benadering kan nie van kandidaen verwach worden. Een exace redenering over de riching van de sroomserke door de moor dan wel over de spanning over LDR vereis oepassing van de ween van Kirchhoff, waarbij minimaal vier gekoppelde vergelijkingen opgelos moeen worden. Ook da kan nie van kandidaen worden verwach.

3 nauurkunde vwo 07-I Cessna 4 maximumscore 5 uikoms: α = 7,8 voorbeeld van een berekening: In vericale riching geld: Flif = Fz = mg = 70 9,8= 6,965 0 N. De moorkrach kan berekend worden me behulp van he vermogen: 4 P m = 0,70 00 pk = 0, ,457 0 = 5,0 0 W. 4 Er geld: P m = F m v. Dus geld: Pm 5,0 0 Fm = = = 9,49 0 N. v 55 In de horizonale riching geld: F = F = 9,49 0 N. w,luch m F w,luch 9,49 0 Voor hoek α geld: anα = = = 0,6. Flif 6,965 0 Hierui volg: α = 7,8. inzich da Flif = Fz = mg omrekenen van pk naar W en oepassen van de facor 0,70 inzich da P= Fm v me Fm = Fw,luch Fw,luch inzich da anα = F lif compleeren van de berekening Als he vermogen in pk als krach gebruik word, he derde en vijfde scorepun nie oekennen.

4 nauurkunde vwo 07-I 5 maximumscore F lif A vleugel C lif v geef: F C lif A v F lif lif vleugel Dus geld: C lif A v. vleugel N N kg ms Ofwel: C lif. kg m m ms kgms kgms invullen van de eenheden van de grooheden in de formule compleeren van he anwoord en consequene conclusie 4

5 nauurkunde vwo 07-I 6 maximumscore 4 uikoms: C lif = 0, 6 voorbeeld van een bepaling: De vleugeloppervlake in cm van de Cessna kan gescha worden aan de hand van de figuur op de uiwerkbijlage: Avleugel 5,5, = cm. De spanwijde van 0,7 m kom overeen me een lenge in de figuur van,9 cm.,0 m in werkelijkheid kom dus overeen me,9 =, 0 cm in de figuur. 0,7 Dus m in werkelijkheid kom overeen me, =, 69 cm. Dus geld voor de vleugeloppervlake: A vleugel = =, 6 m., 69 In vericale riching geld: Flif = Fz = mg = 70 9,8= 6,97 0 N. Voor de lifcoëfficiën geld dan: Flif 6,97 0 Clif = = = 0,6. ρ A v,9,6 55,0 vleugel gebruik van lif vleugel lif F A C v me,0 kg m,4 kg m schaen van de vleugeloppervlake op de uiwerkbijlage ussen 0 cm en 6 cm gebruik van de schaalfacor compleeren van de bepaling en He gebruik van de schaalfacor mag implicie gebeuren. Als een fou gemaak word in de eenheid van C lif : nie aanrekenen. Als de vleugeloppervlake in drie significane cijfers is bepaald en de uikoms in vier significane cijfers is gegeven: goed rekenen. Als de lenge van he zijaanzich me he saarsuk is bepaald en di leid o een andere uikoms: nie aanrekenen. 5

6 nauurkunde vwo 07-I 7 maximumscore De wee gegeven krachen geven een resulerende krach (die schuin naar beneden gerich is). De horizonale componen van de resulerende krach reed op als middelpunzoekende krach (waardoor he vlieguig een boch maak / in een cirkelbeweging kom). De vericale componen van de resulerende krach zorg ervoor da he vlieguig daal. inzich da er een resulerende krach is inzich da de horizonale componen hiervan opreed als middelpunzoekende krach / zorg da he vlieguig een boch maak inzich da de vericale componen zorg da he vlieguig hooge verlies De erm middelpunzoekende krach hoef nie per se genoemd e worden. 8 maximumscore Ek = Ek + Pneo d inzich da Ek verander me Pneo d inzich da Ek oeneem 9 maximumscore Er moe gerekend worden me de snelheid van he vlieguig en opziche van luch. De windsnelheid v wind in he model is posiief gekozen. De facor ( v v wind ) zal dienengevolge kleiner zijn (dan zonder wind). (Dus is de snelheid van he vlieguig en opziche van de wind kleiner / de grooe van de (luch)wrijvingskrach en/of de lifkrach kleiner.) Dus is er sprake van meewind. inzich da er sprake is van de snelheid van he vlieguig en opziche van luch inzich da de facor ( v v wind ) kleiner word consequene conclusie 6

7 nauurkunde vwo 07-I 0 maximumscore de grafiek begin bij v = 0 ms en eindig bij v = 5 ms (me een marge van m s ) de grafiek begin bij = 0 s en eindig bij = 5,4 s (me een marge van 0, s) de grafiek loop onder grafiek A me dezelfde vorm Als de grafiek wel door he pun ( 5,4 s, v 5 ms ) gaa, maar daar nie sop, maximaal scorepunen oekennen. 7

8 nauurkunde vwo 07-I Sirius B als Quanumsyseem maximumscore uikoms: T =,5 0 4 K voorbeeld van een berekening: 9 4 λ max T k W 5 0 = T =,898 0 T =,5 0 K. gebruik van λ max T = k W compleeren van de berekening maximumscore Er zijn bij alle genoemde kernen evenveel proonen als neuronen (en bij elk proon hoor één elekron.) (De massa van een elekron is e verwaarlozen en opziche van de massa van een kerndeelje.) 0 M zon 0 56 Er geld dan: Ne = = m + m,67 0 p n inzich da alle berokken kernen evenveel proonen als neuronen hebben M zon inzich da Ne = m + m en opzoeken van de massa van de zon p n compleeren van de berekening Als de berekening is geëindigd me de uikoms 57 0 : goed rekenen. maximumscore 0 56 Er geld: V= Nd e 8, 0 = 6 0 d d= 0 m. inzich da V= Nd e compleeren van de berekening 8

9 nauurkunde vwo 07-I 4 maximumscore 4 In de lenge L van de energiepu pas een geheel aanal halve golflenges. Dus geld: L= n λ. Omschrijven lever de gegeven formule. Invullen lever: λ B,min 8 nmax 8, 4 0 L 5,8 0 = = =, 4 0 m. Deze minimale debroglie-golflenge is in de orde van grooe van de onderlinge afsand d = 0 m. (Dus zijn er quanumeffecen door overlap van golven.) inzich da in de lenge L van de energiepu een geheel aanal halve golflenges pas L gebruik van λ B = me n= nmax n compleeren van de berekening consaering da de minimale debroglie-golflenge in de orde van grooe van de onderlinge afsand is In deze vraag hoef uieraard geen rekening gehouden e worden me significanie. 5 maximumscore voorbeeld van anwoord: h (Er geld: En = n. ) De energie van elk niveau en daarmee de som 8mL van alle energieën neem oe als L afneem. Als de ser door de graviaie-energie E g zou krimpen, word L kleiner en daarmee neem E k,q oe. Hierdoor zal de ser zich (seeds meer) verzeen egen ineensoring. De mees sabiele (evenwichs)siuaie zal opreden bij he minimum van de oale energie E o. Di is bij een sraal van m (me een marge van m ). inzich da de energieën in een energiepu oenemen als de afmeingen van de energiepu kleiner worden inzich da de ser zich verze egen ineensoring door oenemende E k,q aflezen van de sraal bij he minimum van E o 9

10 nauurkunde vwo 07-I Proonenweegschaal? 6 maximumscore uikoms: v = 558 ms voorbeeld van een bepaling: In de grondfrequenie geld: = λ. 9 9 Hierui volg voor de golflenge: λ = = 50 0 = 00 0 m. 9 9 Voor de golfsnelheid geld dan: v= λ f = 00 0,86 0 = 558 ms. inzich da in de grondfrequenie geld: = gebruik van v= λ f compleeren van de bepaling 7 maximumscore De afname in resonaniefrequenie blijk ui he mineken in de formule. De resonaniefrequenie neem af. De golflenge in he nanobuisje verander nie (de lenge van he nanobuisje blijf immers gelijk). Dus zal de golfsnelheid afnemen. inzich da de afname blijk ui he mineken in de formule inzich da de golflenge consan blijf compleeren van he anwoord 8 maximumscore 4 Voor de massa van een nafaleenmolecuul geld: 7 5 m C H 8,66 0 = =, 0 kg. 0 8 Invullen in de formule lever: 5 m 5, f = f0 =,86 0 =,6 0 Hz. mnano 6, 0 Di kom overeen me de waarde in de grafiek op = 8,8 s. m gebruik van f = f0 mnano omrekenen van de massa van he molecuul van u naar kg compleeren van de berekening aflezen van de grafiek en consequene conclusie In deze vraag hoef uieraard geen rekening gehouden e worden me significanie. λ 0

11 nauurkunde vwo 07-I 9 maximumscore In figuur 5 is e zien da de frequenieverandering afhankelijk is van de plaas waar he nafaleenmolecuul vashech op he nanobuisje. Als di meer bij de uieinden van he buisje plaasvind, zal f kleiner zijn. inzich in de beekenis van figuur 5 inzich da de moleculen op verschillende plaasen op he buisje vashechen 0 maximumscore De massa van een proon is een facor 8 kleiner dan de massa van een nafaleenmolecuul. Dus is f ook dezelfde facor kleiner., 0 Di geef voor f van één proon: f = =,5 0 Hz. 8 Deze f is (veel) kleiner dan de ruis (variaie) in de frequenieverandering. De massa van één enkel proon is dus nie meebaar. inzich da in de formule voor Δm de proonmassa gebruik moe worden inzich da f een facor 8 kleiner word / berekenen van f voor één proon vergelijken van deze frequenieverandering me de ruis en conclusie 5 Inwendige besraling maximumscore Xe n Xe ( ) γ en + ( +υ ) Xe I e e 54 5 inzich da bij de eerse reacie he neuron links van de pijl saa en da Xe-5 (me een gammafoon) gevormd word de weede reacie me I-5 als eindproduc kloppende reacievergelijkingen Als de weede reacievergelijking me K-vangs opgeseld is: goed rekenen. Als de kandidaa in de eerse reacievergelijking meerdere neuronen links van de pijl ze en de reacievergelijkingen daarna juis uiwerk me I-5 als eindproduc, di ook goed rekenen.

12 nauurkunde vwo 07-I maximumscore 5 uikoms: m =,9 0 (kg) voorbeelden van een berekening: mehode ln Er geld: A = N. Voor I-5 geld: = 59 dag. 6 ln 4 Invullen lever: 7 0 =, N N = Er geld: ( ) ( ) Dan geld: of mehode N = N,5 0 = N N =,4 0. Er geld: ( ) 0 m= N0 M =,4 0 4,9,66 0 =,9 0 kg. 0. A= A Voor I-5 geld: = 59 dag. Invullen lever: ( ) ( ) Er geld: ln A = N A= A 7 0 = A A = 9, ln 4 Invullen lever: 9, 0 = 0 0, N N = 4 7 Dan geld: m= N0 M =,4 0 4,9,66 0 =,9 0 kg. gebruik van ln A= N gebruik van ( ) N = N of ( ) 0 0 A= A de halveringsijd van I-5 in s inzich da m= N0 M compleeren van de berekening en Voor de massa van I-5 mag ook 5 u gebruik worden. Als een kandidaa he aanal deeljes en de aciviei aan elkaar gelijksel, vervallen de eerse en de laase deelscore.

13 nauurkunde vwo 07-I maximumscore voorbeelden van een anwoord: mehode De aciviei is evenredig me de dosisoename per eenheid van ijd, en dus me de afgeleide van de gegeven grafiek. Na één jaar is deze afgeleide, en dus ook de aciviei, vrijwel nul. Theo heef gelijk. inzich da de aciviei evenredig is me de afgeleide van de grafiek consequene conclusie of mehode Na ongeveer een jaar is kennelijk alle energie door de umor geabsorbeerd. Di houd in da de bron de aciviei verloren heef. Theo heef gelijk. inzich da na ongeveer een jaar vrijwel alle energie geabsorbeerd is consequene conclusie 4 maximumscore voorbeelden van een anwoord: Op kore afsand bepaal de plaasing van de losse naaldjes de vorm van de isodoselijnen. Op groe afsand bepaal he oaal van de naaldjes de vorm van de isodoselijnen. inzich da op kore afsand de exace plaasing van de saafjes he paroon bepaal / da op groe afsand he oaal van de naaldjes he paroon bepaal

14 nauurkunde vwo 07-I 5 maximumscore anwoord: naam uispraak gelijk ongelijk Erik Myrhe Frank zeg da de sralingsinensiei van binnen naar buien afneem zowel vanwege de kwadraenwe als door absorpie in he weefsel. sel da de nie-geabsorbeerde foonen geen schade aan de umor oebrengen. zeg da de umor nog seeds radioacief is en gevolge van I-5, ook als da helemaal vervallen is. X X X indien drie rijen juis indien wee rijen juis indien minder dan wee rijen juis 0 4