Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel 2 ( ) Pagina 1 van 13. Elk paard neemt hiervan een achtste deel voor zijn rekening:

Transcriptie

1 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van Hoofdstuk a A = 6 = 88 m 6 a F gas op Hover Fz,0 0 9,8 84,.., 0 p = = = = = Pa overdruk A A De dwarsdoorsnede van de ollen is A = π d = π 0,7 = 0,96.. m Op elke vacuüm halve ol oefent de lucht een kracht uit: F = p A =,0 0 0,9.. N. Elk paard neemt hiervan een achtste deel voor zijn rekening: paard 8 F = 0 0,9.. = 4,.. =, 0 N, kpa, kn Algemene gaswet p V T In het egin: p = n R n = V. Geruik S.I.eenheden. R T p =,00 ar =,00 0 Pa V, = 0 L = 0 0 m n = = 0,88.. mol T 8,4 7 = 0,0 C = 7 K R = 8,4 J/(mol K) Aan het eind: p = =, 00 ar, 00 0 Pa V = = 0 L 0 0 m, n = = 0,40.. mol T = = 8,4 9 0 C 9 K R = 8,4 J/(mol K) Er is weggestroomd 0,88.. 0,40.. = 0,470.. = 0,47 mol 0,47 mol 40 Er staat een tikfout: de dichtheden in tael worden gegeven ij T = 7 K en niet ij 9 K. Toets hoofdstuk Een föhn a Vlak voordat je e uis in het water dompelt, is de druk van de hete lucht gelijk aan. Bij 0 C is er wat water in de uis gelopen en is de druk van de afgekoelde lucht dus iets lager. p is een paar cm waterdruk. Volgens tael 6 is cm waterdruk gelijk aan 9,8 0 Pa dat is te verwaarlozen t.o.v. = 0 Pa. V Pas toe: V = V = 00% ; T =?? ; V = 00 = 79% ; T = 9 K T T Invullen geeft T = 7 K = 98 C c Pas dezelfde formule toe. T = 7 K V = % De uis is voor 49% gevuld met water. 7 K 98 C 49% Hoofdstuk a In de tekst van de opgave is sprake van een Hoovercraft, dit moet zijn: Hovercraft. A = 6 = 88 m F gas op Hover Fz,0 0 9,8 84,.., 0 p = = = = = Pa overdruk A A 88, kpa

2 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van 6 a De dwarsdoorsnede van de ollen is A = π d = π 0,7 4 4 = 0,96.. m Op elke vacuüm halve ol oefent de lucht een kracht uit: F = p A =,0 0 0,9.. N. Elk paard neemt hiervan een achtste deel voor zijn rekening: F = paard 0,0 0,9.. = 4,.. =, 0 N 8 8 In de uitwerking is geruik gemaakt van, 0 8 J i.p.v.,4 0 8 J. Het antwoord wordt,0 0 %. 8 a Qijzer, = Qwater, cijzer mijzer Tijzer, = cwater mwater Twater, 0,46 40 T = 4,8 00 (7 ) ijzer, 06 ijzer, 8,4 T = = 7,6.. T = 7 + 7,6.. = 99,6.. = 00 C vlam Qoven, P t = = 70 8 =,8.. 0 J Q c m T water, = w w w = 4,8 40 (00 0) =, J Q water,, η 0, ,8 8 % Q oven,,8.. 0 = = = = = o, kn,0 0 % 00 C 8 % 0 a d T water = 80 T Q water, = cw mw Tw = 4,8 0 0,00 (80 T) Qwater, = T T = 90 T 80 Tmelk = T 808 T = 990 Qmelk, = cm mm Tm =,9 0 0,00 ( T ) = = o T 48, C Qmelk, = 90 T 80 Q water, = Qmelk, 49 C De werkelijkheid is ingewikkelder; zelfs spartelen en stilliggen heen al invloed. Deze schets geldt voor een model waarin het menselijk lichaam wordt ehandeld als een olvormige en een langwerpige waterallon. Als egintemperatuur is 4 C gekozen, de temperatuur van de huid.

3 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van a 46 a P = U I =,0,0 = 8,0 W el dompelaar, = el = 8,0 60 = 080 J water, w w w 4,8 00 w 86 w Q P t Q = c m T = T = T 080 o Tw = =, 9.. =, C 86, C De waarden voor p liggen veel te ver uit elkaar, want zo n druppel geeft een zeer klein drukverschil. Maar anders is de grafiek niet te tekenen. De kromme lijnen zijn isothermen van Boyle. De rechte lijnen horen ij Gay-Lussac. Toets hoofdstuk c Temperatuur in K. 77 η = = 0,8.. = 0,8 = 8 % 77 De inspanning kost 00 W vermogen. E = P t 6,8 0 = 00 t t = 600 s = uur Bij deze vraag he je die % rendement nog niet nodig. a Vlak voordat je de uis in het water dompelt, is de druk van de hete lucht gelijk aan. Bij 0 C is er wat water in de uis gelopen en is de druk van de afgekoelde lucht dus iets lager. p is een paar cm waterdruk. Volgens tael 6 is cm waterdruk gelijk aan 9,8 0 Pa dat is te verwaarlozen t.o.v. = 0 Pa. 8 % uur Hoofdstuk 4 Er stond een tikfout in de formule; het antwoord is goed. mstoel+astronaute = 800 = 8,0.. kg 4π m = 8,0.. 0,.. = 60,7.. = 6 kg astronaute 7 c Er stond twee keer m vis i.p.v. m veer. 8 Ek,max = Ev,max = C A 0,07.. = C 0,0 = 0,007 C C = 7,7.. = 7,7 N/m 4 Er stond een tikfout; het moet zijn: totdat u = ½A 6 kg 7,7 N/m

4 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 4 van 4 a Zeven halve perioden duren 4,8 s, T = 4,8 =,7.. =,4 s, 4 s 6 a De figuur is gecorrigeerd: a Toets T = π m 000 = π C,.. 0 = 0,47.. s f = = =,.. =, Hz T 0,47.., Hz

5 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van Hoofdstuk 4 Antwoord C. a 0 a a c y = g t (0 ) = 0 t t =,6 t =,6.. x 0 vx = = =,7... =,7 m/s t, f = = 4,6.. 0 Hz ω = π f = π 4,6.. 0 =,6.. 0 =,6 0 rad/s c ( ) a = ω r =,6..0 0,70 =,4..0 =,0 m/s - G = 6, Nm kg (Binas tael 7) 4 M =, kg (Binas tael ) 6 R = 6,7.. 0 m (Binas tael ) r = 6, , = 7,7.. 0 m 6,67.. 0, g = = 7,.. = 7, m/s 4 6 ( 7,7.. 0 ) 6 4 ac = ω r = g ω 7,7.. 0 = 7,.. ω = 9, rad/s π 4 π ω = 9, = T = 60,.. = 6, 0 s = 0 minuten T T 4 6 v = ω r = 9, ,7.. 0 = 7,.. = 7, 0 m/s 6 π r π 6,78 0 v = = = 46,8.. = 464 m/s T Eigenlijk moet je hier voor T de siderische omlooptijd geruiken die ook in tael genoemd wordt; zie Extra op p. 9. T siderisch =,9 h. Hiermee wordt het antwoord 46 m/s. ( 46,8.. ) v ac = = = 0,07.. = 0,07 m/s r 6 6,78 0 Bij geruik van,9 h wordt het antwoord 0,09 m/s. Eerste manier Zie p. 86: g evenaar = 9,780 m/s Als de aarde stil zou staan, zou dat zijn 9, ,07 = 9,84 m/s = 0,004.. = 0,4% 0,07 9,84 Tweede manier 4 GM 6,676 0,976 0 Je kunt ook geruik maken van g = = = 9,80 m/s 6 R (6,78 0 ) Deze waarden schelen 0,%. De verklaring voor dat verschil weten we niet. Misschien heeft het ermee te maken dat de aarde geen perfecte homogene ol is.,7 m/s,6 0 4 rad/s, 0 m/s 7, m/s 0 min 7, km/s 464 m/s 0,07 m/s 0,4% d Dan zou a c = g = 9,84 m/s 6 π ac = ω r 9,84 = ω 6,78 0 ω = 0,004.. rad/s = T T = 06,.. s = 84,4.. min = 84 min s 84,4 min

6 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 6 van c De diameter van een dynamowieltje is ongeveer cm, dus ongeveer x zo klein als dit fietswiel. Het toerental is dan ongeveer x zo groot, dus 60 omwentelingen per seconde. Het toerental mag je ook opgeven als het aantal omwentelingen per minuut toerental = = 9,6 0 p. min T g = 9,8 ± 0,00 (dus: 9,8 ± 0, %) y = 90,0 ± 0,0 (dus: 90,0 ± 0,0... %) De nauwkeurigheid van t is dus 0,096.. % + 0,0.. % = 0,06.. % De nauwkeurigheid van t is dus ½ 0,06.. = 0,0.. % x = 7, ± 0, cm (dus: 7, ± 0,689.. %) De nauwkeurigheid van v is dus 0, ,0.. = 0,74.. % = 0,7 % Als je tussentijds afrondt, kom je op 0,8%. Dat antwoord is ook goed. 60 Hz 9,6 0 p. min 0,7% Hoofdstuk Volgens de uitleg ij opgave kan hij zelf nog maximaal = dpt leveren. Om tot 0,0 de normaal maximale 4 dpt te komen heeft hij een ril nodig van + dpt. c 6 Een voorwerp in het naijheidspunt zou voor hem op 0 cm afstand voor het oog afgeeeld moeten worden. + = + = S + = n = 0, m v n n 0,0 Dat is nogal logisch, want de rilsterkte is uitgekozen om tot een normale naijheidspuntafstand te komen. Hier klopt iets niet. Er is geen opgave -c. Dit is meer een toegift ij het antwoord van -. + dpt cm Om het plaatje voor een verziende te tekenen, he je meer gegevens nodig. Een jong mens dat licht verziend is, kan wellicht vanaf 0 cm tot in het oneindige kijken door te accommoderen. Een oudere die sterk verziend is, kan zelfs niet in het oneindige scherp zien. Het plaatje hieroven geldt voor iemand die sterk ijziend is. Een ijziende kan in ieder geval niet in het oneindige scherp zien zonder ril. 9 a Bijziendheid Blijkaar ziet zij met ongeaccommodeerd oog een voorwerp op,0 m afstand scherp Een punt in de verte moet afgeeeld worden op,0 m afstand voor het oog. S = + = + = 0, 4 dpt v,0 0,4 dpt c Het nieuwe naijheidspunt wordt afgeeeld op cm voor het oog. + = S + = 0, 4 n = 0,6 m=6 cm v n 0, Het naijheidspunt is 6 = cm verschoven van het oog af. Deze ijziende zal ij het lezen misschien de ril afzetten. cm Hoofdstuk 6 a 0 t = =,8 0 s,8 0 s 4

7 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 7 van 4 a v 4 λ = = = 0,0 m f, 4 0 Het scherm zorgt voor een spiegeleeldluidspreker. Het lampje randt als de microfoon zich in een ewegingsknoop evindt. Zie proef 0 op p. 9. Extra: De spiegeleeldluidspreker heeft een faseverschil van 0, met de echte luidspreker. Ze staan even ver van het scherm. Daarom he je ij het scherm een knoop. De afstand tussen twee van die knopen is ½λ dus,0 cm.,0 cm 9 λ = v 46 0,94 m 0, 47 m f = 494 = = Je moet de snaar dus cm inkorten. cm T d v = λ f = 0, =,4 0 m/s,4 0 m/s T 9 λ 8700 sinα = = =,0.. de tweede orde estaat niet. 6 d,7 0 c 9 λ 60 sinα = = =,6.. de tweede orde estaat nu niet meer. 6 d, sinα = = 0,806 α 6 =,7 0,,7 0 De eerste orde ij de dvd zit nu op de plaats van de tweede orde ij de cd. Dat kun je λ ook zonder rekenen zien. In de formule sinα = is de d van de dvd zo klein als d die van de cd, dus sinα is zo groot.

8 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 8 van Hoofdstuk 7-6 De lange pootjes van de spanningsronnen zijn de a c 6 c F L = B I l 0,00 = B 0 0,4 B = 0,96 T 0,96 T

9 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 9 van T a De figuur is onduidelijk doordat de stroomron er niet ij is getekend, zoals in dit plaatje: De ron estaat uit een zware condensator die via een korte krachtige puls ontladen wordt. In deze figuur is de stroomrichting andersom, maar daardoor krijgt ook het magnetisch veld een andere richting. Je kunt de kracht naar rechts op het projectiel ook uitleggen met proef 6 van p. 6: daar wordt uitgelegd dat een stroomkring zich zo groot mogelijk proeert te maken om op die manier zoveel mogelijk van zijn eigen veldlijnen te omvatten. Zie ook het antwoord op vraag a. Zoek op internet onder de trefwoorden railgun en homopolaire generator. Hoofdstuk 8

10 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina 0 van - De ringmagneet gaat niet zweven. Dat lijkt alleen maar zo, want hij ondervindt van de vinger zoveel wrijving dat hij niet omlaag zakt. De ring wordt alleen meegesleept, zoals op deze twee foto s te zien is. Hij ligt hier op een schijfje perspex dat mm oven de schijf wordt vastgehouden. Op de eerste foto staat de schijf stil, op de tweede draait hij. De vraag zou moeten luiden: Waarom wordt de ringmagneet meegesleept?

11 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van 8 a Je hoeft maar één kwart van de periode te ekijken. Q = 4 (0, + 0, + 0, ) 00 0,0 0 =,8 0 J 4 a U p (V) I p (A) P (W) N p : N s U s (V) I s (A) R s (Ω) R p (Ω) 0 4, : 4, 0, 0 0,008,8 8 : 6 0, 0 0 k, : ,40 0 0,0 00 0,0 00 : 00, ,0 0, : , , : 00 0, a Als de stroom met de klok mee gaat dan is I > 0 U max = 0 = V I max, = / = ma I > 0 I max, = / = 6 ma I < 0,8 0 J 0 De testknop zit in de figuur niet op de goede plaats. Het moet zo: Als je op de testknop drukt, gaat de afvoerstroom niet rondom de ijzeren kern en wordt het magnetische veld van de aanvoerstroom niet gecompenseerd. Hoofdstuk 9 Hoofdstuk 0 0. Spectra

12 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van In een paar opgaven van deze paragraaf komt het egrip impuls aan de orde. De impuls hoort niet ij de stof van het eindexamen, maar hij komt wel voor in de formule van De Broglie (zie p. 8). In veel gevallen is de impuls p elangrijker dan de energie kinetische E kin, ijvooreeld ij otsingen. Voor p geldt p = mv (per definitie, massa maal snelheid) en ij elke otsing is de totale impuls ehouden, dus: Σ mv vóór = Σ mv ná Zo n ehoudswet geldt praktisch nooit voor de kinetische energie, eigenlijk alleen voor atomaire deeltjes en ij enadering voor iljartallen. Newton schreef zijn tweede wet dan ook als F t = (mv). E (in ev) = hc λ = 84 nm e λ 84 nm 4 e E (in ev) = hc,0 ev en,0 ev e λ,0 ev,0 ev

13 Revisie uitwerkingen Stevin vwo deel (-0-0) Pagina van Toets 0,80 m λ = d sinα = sinα sinα =,7 0 tanα =,7 0, 0 tanα =,7 0 = = 0,80 m c Voor ionisatie is 4, ev nodig. 4, ev =,9 0 8 J = ½mv v =, 0 6 m/s, 0 6 m/s