Eindexamen natuurkunde pilot havo I

Transcriptie

1 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I Beoordelingsmodel Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag worden twee punten toegekend. Opgave Eliica maximumscore uitkomst: De actieradius is 3, 0 km. de energie van de accu's De actieradius is gelijk aan. het energieverbruik per km 55 Hieruit volgt dat de actieradius 3, 0 km 0,7 = is. de energie van de accu's inzicht dat de actieradius gelijk is aan het energieverbruik per km completeren van de berekening maximumscore 4 3 uitkomst: F, 7 0 N w = Voor het vermogen geldt: P = Fv. (Omdat v constant is,) geldt: F = ( ) F w. 90 Uit P= 9 kw en v= 90 km/h = =5,78 m/s volgt dan dat 3, F = =, N. w 5,78 gebruik van P= Fv inzicht dat F = ( ) F w omrekenen van km/h naar m/s completeren van de berekening Opmerking Als de eerste twee deelscores zijn gecombineerd, dat wil zeggen, als P= F w v als uitgangspunt is genomen: goed rekenen. www. - -

2 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 3 maximumscore 4 uitkomst: Het verbruik per km bij topsnelheid is 0,6 (kwh/km). Bij topsnelheid is de nuttige arbeid die de Eliica in één uur zou verrichten gelijk aan 9 kwh. 9 In één uur zou hij dan = 6 kwh aan energie verbruiken. 0,79 Het verbruik per km bij topsnelheid is dus 6 0,6kWh/km. 90 = inzicht dat de auto in één uur 9 kwh nuttige arbeid verricht in rekening brengen van het rendement verbruikte energie inzicht dat het energieverbruik per km = bijbehorende afstand completeren van de berekening 4 maximumscore 3 De versnelling tussen t = 0 en t =,5 s is gelijk aan de steilheid van de 80 grafiek: a = =8,0 m/s. 0 Een versnelling van 0,8g = 0,8 9,8 =8 m/s. (De makers van de Eliica hebben inderdaad gelijk.) inzicht dat de versnelling gelijk is aan de steilheid van de grafiek bepalen van de versnelling (met een marge van m/s ) opzoeken van g en consistente conclusie Opmerking Er hoeft niet te worden gelet op het aantal significante cijfers van de uitkomst van de bepaling van a. www. - -

3 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 5 maximumscore 4 4 uitkomst: F = 0 N (of,9 0 N) Voor de resulterende kracht geldt: F = ma, waarin m = 400 kg 4 en a = 8(,0) m/s. Hieruit volgt dat F = = 0 N. gebruik van F = ma completeren van het antwoord Opmerking Als bij de vorige vraag de versnelling verkeerd is berekend en die waarde hier is gebruikt: geen aftrek. www

4 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I Opgave Radiotherapie 6 maximumscore 3 antwoord: 6 Ra 4 Rn + He (+ γ) of: 6 Ra Rn + α (+ γ) het α-deeltje rechts van de pijl Rn als eindproduct (mits verkregen via kloppende atoomnummers) het aantal nucleonen links en rechts gelijk 7 B 8 D 9 A 0 maximumscore voorbeelden van voordelen: Bij bestraling met protonen ontvangt het gebied vóór de tumor een lagere dosis dan bij bestraling met γ-fotonen. Bij bestraling met protonen ontvangt het gebied achter de tumor geen dosis. Bij bestraling met protonen kan men er voor zorgen dat de tumor het grootste deel van de straling ontvangt. per juist voordeel (tot een maximum van punten) www

5 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I maximumscore 5 uitkomst: t =, 0 s E 60 6 Per bestraling geldt: D =, waarin D = =,0 Gy en m = 4, 0 kg. m Dus E =,0 4, 0 = 8, 4 0 J. 6 9 De energie van een proton is: 70 MeV 700,600 = J=,0 J. De energie die het afgeeft, is: E proton 0,80, 0 = = 8,96 0 J. Het aantal protonen dat de tumor moet treffen, is gelijk aan 6 E 8, = = 9,38 0. E 8,96 0 proton 9,38 0 Een bestraling moet t = =, 0 s duren. 3 7,8 0 5 inzicht dat E = Dm in rekening brengen van 80% inzicht dat het aantal protonen dat de tumor moet treffen gelijk is E aan Eproton het aantal protonen dat de tumor moet treffen inzicht dat t = het aantal protonen dat de tumor per seconde treft completeren van de berekening www

6 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I Opgave 3 Nieuwe exoplaneet ontdekt maximumscore uitkomst: De afstand tussen ons en de ster is 457 lichtjaar. 6 5 Uit Binas blijkt: parsec = 3, m en lichtjaar = 9,46 0 m. Hieruit volgt dat de afstand tussen ons en de ster , = 457 lichtjaar is. 5 9, 46 0 opzoeken van parsec en lichtjaar completeren van de berekening 3 maximumscore 3 m Voor de dichtheid geldt: ρ =. V Het volume van de planeet, uitgedrukt in dat van de aarde, is: (,8) 3 Vaarde = 5,8 Vaarde. Als de dichtheid van de planeet gelijk is aan die van de aarde moet zijn massa gelijk zijn aan 5,8 M. aarde m gebruik van ρ = V 3 inzicht dat het volume van de exoplaneet gelijk is aan (,8) V aarde (of berekenen van dat volume) completeren van het antwoord 4 maximumscore 3 Een jaar op de planeet is gelijk aan de tijd tussen twee transits. De tijd tussen vijf passages is 4 43 = 99 h. 99 9,8 Een omloop duurt dus =9,8 h. Dat is = 0,83 dagen en dat klopt 5 4 met de waarde in de tabel. inzicht dat een jaar gelijk is aan de tijd tussen twee transits bepalen van de tijd van één omloop (met een marge van 0, h) completeren van het antwoord Opmerking Het inzicht van de eerste deelscore kan impliciet uit het antwoord blijken. www

7 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 5 maximumscore 3 π r Voor de baansnelheid geldt: v, 9 = waarin r =,54 0 m T 4 en T = 0,83 d = 0, = 7,7 0 s. 9 π, Hieruit volgt dat v = =, 0 m/s =, 0 km/s. 4 7,7 0 πr gebruik van v = T omrekenen van dagen naar seconde completeren van de berekening 6 maximumscore 3 uitkomst: De diameter van de ster is gelijk aan 5 van 0 km) km(met een marge voorbeeld van een bepaling: (Neem aan dat de snelheid waarmee de donkere vlek langs de ster beweegt bij benadering gelijk is aan de baansnelheid van de planeet.) Dan geldt: s = vt, waarin s gelijk is aan de diameter van de ster, v =, 0 km/s en t de tijd dat de ster wordt verduisterd =, h. Hieruit volgt dat de diameter van de ster ongeveer gelijk is aan 5, 0, 3600 = 9 0 km. gebruik van s = vt bepalen van de tijd dat de ster wordt verduisterd completeren van de bepaling 7 maximumscore 3 De effectieve temperatuur van Corot-Exo-7 is lager dan die van de zon (5800 K). Uit de wet van Wien volgt dat de golflengte, waarbij de intensiteit van het uitgezonden licht maximaal is, bij Corot-exo-7 groter is dan bij de zon. Daaruit volgt dat Corot-Exo-7 roder is dan de zon. constatering dat de effectieve temperatuur van Corot-Exo-7 lager is dan die van de zon toepassen van de wet van Wien consistente conclusie www

8 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I Opgave 4 LEDlint 8 maximumscore 3 voorbeelden van een schakeling: A V R of A V R de stroommeter in serie met de LED s (of één LED) de spanningsmeter parallel aan een LED completeren van de schakeling 9 maximumscore 4 uitkomst: R = 3, 6 0 Ω voorbeeld van een bepaling: Omdat de LED s en de weerstand in serie staan, geldt:,0 = 6 ULED + UR, waarin U LED =,7 V. Dus U R =,0 6,7= 5,68 V. UR 5,68 Uit R = volgt dan dat R = = 3, 6 0 Ω. I 0,06 inzicht dat,0 = 6ULED + UR aflezen van U LED (met een marge van 0,0 V) UR inzicht dat R = 0,06 completeren van de bepaling www

9 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 0 maximumscore voorbeelden van een antwoord: De weerstand beperkt de grootte van de stroomsterkte door de LED s. De LED s gaan langer mee / gaan niet kapot. De LED s verbruiken minder energie. maximumscore 3, 0 Op de spanningsbron zijn dan = 8 stroken aangesloten. 0,5 Alle stroken zijn parallel geschakeld, dus levert de spanningsbron een stroomsterkte van 8 0,06 = 0,3 A. inzicht dat er 8 stroken op de spanningsbron zijn aangesloten inzicht dat de stroken parallel geschakeld zijn completeren van het antwoord maximumscore 3 uitkomst: Het lint mag 9, m (of 9,0 m / 9,5 m / 9, m / 9,5 m) lang worden. Er geldt: P max = UI max, waarin P max = 6 W en U = V. Pmax 6 Dus Imax = = =,8 A. Per meter lint is de stroomsterkte 0,3 A. U Het lint mag dus,8 = 9, m lang worden. 0,3 Pmax inzicht dat Imax = U inzicht dat de maximale lengte van het lint gelijk is aan de maximale stroomsterkte de stroomsterkte per m lint completeren van de berekening www

10 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I Opgave 5 Rugzakgenerator 3 maximumscore 3 uitkomst: Δ E = 5 J z voorbeeld van een bepaling: Het verschil tussen de maximale en minimale zwaarte-energie van de rugzak is: Δ E = mgδ h, waarin m= 9 kg, g = 9,8 m/s en z Δ h =,67,3 = 0,054 m. Hieruit volgt dat Δ E = 9 9,8 0,054 = 5 J. z gebruik van E = mgh, met g = 9,8 m/s z aflezen van Δ h (met een marge van 0,00 m) completeren van de bepaling 4 maximumscore 3 uitkomst: v = 4,8 (km/h) voorbeeld van een bepaling: Δs Voor de snelheid geldt: v =, waarin Δ s= 0,70 m en Δ t = 0,5 s. Δ t 0,70 Hieruit volgt dat v = =,35 m/s =,35 3,60 = 4,8 km/h. 0,5 Δs gebruik van v = Δ t aflezen van Δ t (met een marge van 0,0 s) completeren van de bepaling 5 maximumscore uitkomst: A =,4 cm (met een marge van 0, cm) voorbeeld van een bepaling: De amplitude is gelijk aan de maximale afstand tussen de twee grafieken. In figuur 3 is af te lezen dat de amplitude A =,4 cm. inzicht dat de amplitude gelijk is aan de maximale afstand tussen de twee grafieken completeren van de bepaling www

11 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 6 maximumscore 3 4 uitkomst: E = 4,7 0 J (of 0,03 kwh) Voor de energie die de dynamo opwekt, geldt: E = Pt, 4 waarin P= 3,7 W en t = 3, =,6 0 s. 4 4 Hieruit volgt dat E = 3, 7, 6 0 = 4, 7 0 J. gebruik van E = Pt omrekenen van uur naar s (of van W naar kw) completeren van de berekening Opmerking Ook de uitkomst 7 maximumscore 3 uitkomst: f =,9 Hz E = 3 Wh goed rekenen. m 3 Er geldt: T = π, waarin m= 9 kg en C = 4, 0 N/m. C 9 Dus T = π = 0,58 s. 3 4, 0 Omdat f =, volgt hieruit dat f = =, 9 Hz. T 0,58 gebruik van T = π m C gebruik van f = T completeren van de berekening www. - -

12 Eindexamen natuurkunde pilot havo 00 - I 8 maximumscore Als de stapfrequentie groter wordt, moet ook de eigenfrequentie van de trilling toenemen. De wandelaar moet de massa kleiner maken (omdat T π m = en f = ). C T inzicht dat de eigenfrequentie van de trilling moet toenemen als de stapfrequentie toeneemt conclusie dat de wandelaar de massa kleiner moet maken Opmerking Een antwoord zonder toelichting of met een foute toelichting: 0 punten. www. - -