Eindexamen natuurkunde pilot havo I

Transcriptie

1 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Beoordelingsmodel Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag wordt scorepunt toegekend. Opgave Tower of Terror maximumscore 4 4 uitkomst: F = 4, 0 N voorbeeld van een bepaling: Voor de kracht op de kar geldt: F = ma, Δv 46 waarin m = 6, 0 kg en a = = = 6,57 m/s. Δt 7,0 4 Hieruit volgt dat F = 6, 0 6,57 = 4, 0 N. gebruik van F = ma Δv gebruik van a = Δ t aflezen van Δv en Δ t completeren van de bepaling maximumscore uitkomst: s =, 0 0 m voorbeeld van een bepaling: De afstand s die de kar tussen t = 0 s en t = 0 s aflegt, is gelijk aan de oppervlakte onder de grafiek tussen die tijdstippen. Die oppervlakte is gelijk aan 46 7, 0 +46, 0 =, 0 0 m, dus s =, 0 0 m. inzicht dat s gelijk is aan de oppervlakte onder de grafiek tussen t = 0 s en t = 0 s inzicht dat de oppervlakte van een driehoek gelijk is aan b b asis hoogte en van een rechthoek asis hoogte completeren van de bepaling Opmerking Als bij de beantwoording van de eerste vraag de snelheid verkeerd is afgelezen en die waarde hier wordt gebruikt: geen aftrek. www. - -

2 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I maximumscore uitkomst: h =, 0 m voorbeeld van een bepaling: In deze situatie geldt: E k, beneden = E z, hoogste punt, waarin E k, beneden = mv en = mgh, met ( m= 6, 0 kg), v= 46 m/s en g = 9,8 m/s. Ez, hoogste punt Hieruit volgt dat v (46) h = = =, 0 m. g 9,8 inzicht dat E = E k, beneden z, hoogste punt gebruik van E k = mv en E z = mgh completeren van de bepaling Opmerking Als bij de beantwoording van eerdere vragen de snelheid verkeerd is afgelezen en die waarde hier wordt gebruikt: geen aftrek. 4 maximumscore antwoorden: Op het traject van C naar D werkt de zwaartekracht. In punt D werkt de zwaartekracht. Op het traject van D naar C werkt de zwaartekracht. per juist antwoord Opmerkingen Als op het traject van C naar D en van D naar C ook de wrijvingskracht wordt genoemd: goed rekenen. Als wordt gezegd dat in punt D de wrijvingskracht werkt: maximaal scorepunten. Als bij een deelvraag naast de zwaartekracht of de wrijvingskracht één of meer foutieve krachten als antwoord genoemd worden: 0 scorepunten. 5 maximumscore In de afbeeldingen c en b zijn de versnellingsmeters juist weergegeven. inzicht dat afbeelding c de versnellingsmeter juist weergeeft inzicht dat afbeelding b de versnellingsmeter juist weergeeft www. - -

3 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Opgave Vleermuis in winterslaap 6 maximumscore uitkomst: b, a, a per juist antwoord 7 maximumscore antwoord: tijdstip lichaamstemperatuur lichaamstemperatuur lichaamstemperatuur stijgt daalt blijft gelijk t A x t B x x t C per juiste regel 8 maximumscore uitkomst: m = 8 mg ( ) benodigde warmte, 0 Er geldt: m vet = = =, kg = 8 mg. verbrandingswarmte vet 4,0 0 7 benodigde warmte inzicht dat m vet = verbrandingswarmte vet omrekenen van kg naar mg completeren van de berekening www. - -

4 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I 9 maximumscore uitkomst: 5 0 J De warmte die nodig is om de vleermuis op te warmen is gelijk aan: Q = vleermuis m Δ vleermuisc T =6,6 0,0 0 (7 5) =6, 0 J. Er verdwijnt naar de omgeving, 0 6, 0 =4,7 0 =5 0 J. gebruik van Q= cmδt inzicht dat er (, 0 Q vleermuis ) aan warmte wordt afgestaan completeren van de berekening 0 maximumscore ΔTvetlaag ΔTvacht Er geldt: kvetlaag = kvacht zodat dvetlaag dvacht k d ΔT,0 0 vetlaag vetlaag vacht ( 5,6 5,0) = = =6, kvacht d ΔT vacht vetlaag 7,0 0 ( 7,0 5,6) ΔTvetlaag ΔT inzicht dat geldt k k vacht vetlaag = vacht dvetlaag dvacht aflezen van ΔT vetlaag en ΔT vacht completeren van de berekening maximumscore uitkomst: 4 mm k Omdat vetlaag = 6, moet de extra vetlaag 6, maal zo dik zijn als de vacht. k vacht De extra vetlaag moet dus 6, 7,0 = 4 mm dik zijn. inzicht dat de extra vetlaag 6, maal zo dik moet zijn als de vacht completeren van de berekening www

5 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Opgave Nucleaire microbatterij maximumscore antwoord: Ni 9Cu + e (of 6 Ni 6 Cu +e) het elektron rechts van de pijl 6 Cu als vervalproduct (mits verkregen via kloppende atoomnummers) het aantal nucleonen links en rechts gelijk maximumscore β-straling bestaat uit (snelle) elektronen. Het koperen plaatje wordt negatief geladen doordat het elektronen absorbeert. Het nikkelen plaatje wordt positief geladen doordat het een overschot krijgt aan protonen (of een tekort aan elektronen). inzicht dat β-straling uit (snelle) elektronen bestaat inzicht dat het koperen plaatje negatief geladen wordt doordat het elektronen absorbeert inzicht dat het nikkelen plaatje positief geladen wordt doordat het een overschot krijgt aan protonen (of een tekort aan elektronen) 4 maximumscore De twee plaatjes worden dan ontladen. (Door zijn veerkracht schiet de kunststof strip dan terug.) 5 maximumscore Elektronen met een hoge energie hebben een groot doordringend vermogen / worden niet goed geabsorbeerd / schieten door het plaatje heen. (Het koperen plaatje wordt dan minder snel geladen.) 6 maximumscore γ-straling heeft een groot doordringend vermogen. Daardoor zou er dan stralingsbelasting buiten de batterij zijn. constatering dat γ-straling een groot doordringend vermogen heeft inzicht dat er dan stralingsbelasting buiten de batterij zou zijn 7 maximumscore De halveringstijd van nikkel-6 is groot (85 jaar), de batterij gaat dus heel lang mee. www

6 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Opgave 4 Loopbrug 8 maximumscore uitkomst: A = 0,7 m (met een marge van 0,0 m) voorbeeld van een bepaling: smax s Voor de amplitudo geldt: A = min, waarin s max =,6 m,6 0, 4 en s min = 0, 4 m. Dus A = =0,7 m. smax s inzicht dat A = min completeren van de bepaling 9 maximumscore 4, 8,9 Uit de grafiek blijkt dat T = =,8 s. Uit f = volgt dan dat f = =0,56 Hz. T,8 bepalen van T gebruik van f = en completeren van het antwoord T 0 maximumscore uitkomst: v = 6 m/s Voor de voortplantingssnelheid geldt: v= fλ, waarin f = 0,56 Hz en λ = 8 m. Hieruit volgt dat v = 0,56 8 =6 m/s. gebruik van v= fλ inzicht dat λ gelijk is aan de lengte van de brug completeren van de berekening www

7 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I maximumscore voorbeelden van een antwoord: methode P Q 0,84 De nieuwe frequentie verhoudt zich tot de eerste frequentie als =. 0,56 (Omdat v constant is,) volgt uit v= fλ dat de nieuwe golflengte zich verhoudt tot de eerste golflengte als. tekenen van de uiterste standen van de staande golf inzicht dat de nieuwe frequentie zich verhoudt tot de eerste frequentie als inzicht dat de nieuwe golflengte zich verhoudt tot de eerste als methode P Q 6 Uit v= fλ, waarin v= 6 m/s en f = 0,84 Hz volgt dat λ = =9 m. 0,84 Deze golflengte past anderhalf keer in de lengte van de brug. tekenen van de uiterste standen van de staande golf berekenen van de nieuwe golflengte inzicht dat deze golflengte anderhalf keer in de lengte van de brug past maximumscore Als de stapfrequentie van de wandelaars in buurt ligt van één van de eigenfrequenties van de brug / Als de wandelaars in de pas lopen, kan de brug in resonantie komen. www

8 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Opgave 5 Koffiezetapparaat maximumscore 4 uitkomst: E =4 kwh ( ) voorbeelden van een bepaling: Voor de energie die het apparaat verbruikt, geldt: E = Pt. Per kopje koffie wordt,40 0 4, ,0 =, J verbruikt. In een jaar worden 65 4 = 460 kopjes koffie gezet. Het apparaat verbruikt ,0 0 dan 460,44 0 J =5,0 0 J = =4 kwh., gebruik van E = Pt berekenen van de hoeveelheid energie in J die per kopje wordt verbruikt omrekenen van J naar kwh completeren van de bepaling 4 maximumscore P, 40 0 Er geldt: U = IR, waarin U = 0 V en I = = =6,087 A. U 0 U 0 Hieruit volgt dat R = = =7,8 Ω. I 6, 087 gebruik van U = IR en P= UI of gebruik van P = R completeren van de berekening U 5 maximumscore voorbeeld van een redenering: Als de nichroomdraad dunner wordt, wordt de weerstand groter. Hierdoor neemt de stroomsterkte door het element af (want de spanning is constant) en wordt het vermogen kleiner. inzicht dat de weerstand van de draad toeneemt inzicht dat de stroomsterkte afneemt conclusie www

9 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I Vraag Antwoord Scores 6 maximumscore De weerstand van de ijzerdraad is bij kamertemperatuur 6 keer zo klein als bij 800 C, de stroomsterkte is dan 6 keer groter. Bij 800 C is de P, 40 0 stroomsterkte I = = =6,087 A. Bij kamertemperatuur is de U 0 stroomsterkte dan 6 6,087 = 6,5 A. Dit is ruim boven de 6 A en de zekering zal doorbranden. inzicht dat de stroomsterkte bij kamertemperatuur 6 keer zo groot is als de stroomsterkte bij 800 C berekenen van de stroomsterkte of de weerstand bij 800 C of gebruik van de waarde van de stroomsterkte of de weerstand uit vraag 4 completeren van de berekening en conclusie Opgave 6 Zonnevlekken 7 C 8 maximumscore uitkomst: 4550 K De effectieve temperatuur van de zon is 5800 K (Binas tabel B). De absolute effectieve temperatuur van zonnevlekken is 50 C lager. Deze temperatuur is dus = 4550 K. opzoeken van de effectieve temperatuur van de zon completeren van de berekening www

10 Eindexamen natuurkunde pilot havo 0 - I 9 maximumscore De temperatuur van een zonnevlek is lager dan de temperatuur van de directe omgeving. Volgens de wet van Wien: λ maxt = constant, is λmax van het uitgezonden licht dan groter. De kleur van het licht van de zonnevlek is daarom roder dan de kleur van het licht uit de directe omgeving. inzicht dat geldt: λ maxt = constant inzicht dat de golflengte groter wordt als de temperatuur daalt inzicht dat de kleur van het licht roder wordt als de golflengte toeneemt 0 maximumscore Uit de grafiek op de uitwerkbijlage is af te lezen dat de periode van zonnevlekken circa jaar is. Als de grafiek naar rechts wordt uitgebreid blijkt dat er in 0 een maximum in het aantal zonnevlekken zou moeten zijn. In 0 moeten er dus veel zonnevlekken te zien zijn. inzicht dat de periode circa jaar is voorspelling van het maximum op grond van de gegeven grafiek maximumscore 4 uitkomst:, 0 m/s voorbeeld van een bepaling: πr Voor de rotatiesnelheid van de zonnevlek geldt: v = waarin r de straal T van de zon is en T de rotatieperiode van de zonnevlek. De straal van de zon 9 is 0,696 0 m, de rotatieperiode van de zonnevlek is = dagen. 9 π 0,696 0 Invullen levert v = =, 0 m/s πr gebruik van v = T opzoeken van de straal van de zon bepalen van de rotatieperiode completeren van de bepaling www