Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2005-I

Transcriptie

1 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I 4 Beoordelingsmodel Opgave Bedleesbril uitkomst: n, 6 voorbeeld van een bepaling: 5 5 Voor de breking bij het linkervlak geldt: sin i. sin r n Hierin is hoek i gelijk aan 5 en hoek r gelijk aan 5. sin 5 Hieruit volgt dat n, 6. sin 5 gebruik van sin i n sin r tekenen van de normaal opmeten van i en r (elk met een marge van ) completeren van de bepaling Opmerking Bij het drukken van het examen kunnen kleine afwijkingen ontstaan in de afmetingen van figuren. Om die reden zijn niet de bovengenoemde meetwaarden maatgevend maar die van de examinator zelf. Daarbij moet wel de genoemde marge in acht worden genomen. www. - -

2 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I voorbeeld van een antwoord: (De grenshoek van het glas is te berekenen en is gelijk aan 8.) Er treedt volledige terugkaatsing op als i groter is dan g. De invalshoek bij het rechtervlak is klein, kennelijk kleiner dan de grenshoek. De invalshoek bij het linkervlak is groot, kennelijk groter dan de grenshoek. inzicht dat volledige terugkaatsing optreedt als i groter is dan g constatering dat bij het rechtervlak i kleiner is dan g constatering dat bij het linkervlak i groter is dan g Maximumscore voorbeeld van een antwoord: De lichtstraal breekt van de normaal af. Het midden van de ooglens moet zich dus in D bevinden. inzicht dat de lichtstraal van de normaal af breekt conclusie dat het midden van de ooglens zich in D moet bevinden Opmerking Als met een berekening is aangetoond dat D juist is: goed rekenen. 4 voorbeeld van een antwoord: lichtstraal van boek Uit de constructie blijkt dat voor de patiënt de tweede lichtstraal zich nog steeds boven de andere lichtstraal bevindt. (Bijvoorbeeld: een letter wordt dus op dezelfde manier gezien als bij gewoon lezen.) tekenen van de tweede lichtstraal na breking evenwijdig aan de eerste tekenen van de rest van de tweede lichtstraal evenwijdig aan de eerste (minimaal tot aan het ondervlak van het prisma) conclusie dat de tweede lichtstraal zich bij het oog boven de eerste lichtstraal bevindt Opmerkingen Als vraag niet juist is beantwoord en deze fout bij de beantwoording van vraag 4 herhaald wordt: geen aftrek. Een uitleg in de trant van De lichtstralen kruisen elkaar een even aantal keren of De lichtstralen worden twee keer gespiegeld : goed rekenen. www. - -

3 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I Opgave Nieuwe bestralingsmethode 5 antwoord: B + n Li + He 5 0 of: 0 7 B + n Li + het neutron links van de pijl het lithium- en -deeltje rechts van de pijl completeren van de reactievergelijking 6 uitkomst: D, 0 Gy of, 0 J/kg E Uit de definitie volgt dat de ontvangen stralingsdosis gelijk is aan, m 6 9 waarin E 7, 0,5 0,60 0,7J en m 0,00 kg.,7 Hieruit volgt dat D, 0 Gy. 0,00 inzicht dat de ontvangen stralingsdosis gelijk is aan E m in rekening brengen van de factor 7, 0 omrekenen van MeV in J completeren van de berekening 7 voorbeeld van een antwoord: Het borium-0 bevindt zich voornamelijk in tumorcellen en de dracht van de (lithium- en) -deeltjes is ongeveer gelijk aan de diameter van een cel. (Omdat de neutronen geen schade aan gezonde cellen aanrichten, worden bij deze methode vooral de tumorcellen vernietigd.) constatering dat borium-0 zich voornamelijk in tumorcellen bevindt inzicht dat de tumorcellen vernietigd worden door de (lithium- en) -deeltjes constatering dat de dracht van de vrijkomende deeltjes ongeveer gelijk is aan de diameter van een cel Maximumscore 8 voorbeeld van een antwoord: Een -deeltje (en lithiumdeeltje) heeft een groter ioniserend vermogen dan een -foton (met dezelfde energie). / De weegfactor (kwaliteitsfactor) van een -deeltje (en lithiumdeeltje) is groter dan die van -straling. Bij de in het artikel beschreven methode is het dosisequivalent dus groter. constatering dat een -deeltje (en lithiumdeeltje) een groter ioniserend vermogen heeft dan een -foton (met dezelfde energie) / de weegfactor (kwaliteitsfactor) van een -deeltje (en lithiumdeeltje) groter is dan die van -straling conclusie dat bij de in het artikel beschreven methode het dosisequivalent groter is Opmerking Een antwoord zonder uitleg: 0 punten. www. - -

4 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I Opgave Magneettrein 4 9 uitkomst: Fm,8 0 N 5 6 De zwaartekracht op de trein is: Fz mg,8 0 9,8, 77 0 N. Om de trein te laten zweven, moet elke magneet een kracht omhoog uitoefenen die gelijk is F aan z. 46 6, Hieruit volgt dat Fm,8 0 N. 46 gebruik van Fz mg Fz inzicht dat elke magneet een kracht omhoog uitoefent gelijk aan 46 completeren van de berekening Maximumscore 0 uitkomst: F, 0 N L FL BI 7,, 0 0,6, 0 N. gebruik van FL BI completeren van de berekening voorbeeld van een antwoord: In het stuk RS is de stroomrichting tegengesteld aan die in PQ. (Omdat de lorentzkracht op RS dezelfde richting heeft als op PQ) moet de magnetische veldsterkte bij RS tegengesteld zijn aan die bij PQ. Dus de stroomrichting in elektromagneet is tegengesteld aan die in elektromagneet. constatering dat in het stuk RS de stroomrichting tegengesteld is aan die in PQ constatering dat de magnetische veldsterkte bij RS tegengesteld moet zijn aan die bij PQ conclusie dat de stroomrichting in elektromagneet tegengesteld is aan die in elektromagneet Maximumscore voorbeeld van een antwoord: Volgens het actie-reactieprincipe / de derde wet van Newton is de kracht van (de kabel in) de baan op de trein tegengesteld aan de kracht van de trein op de kabel/baan. (De kracht van de baan op de trein is dus naar rechts gericht.) gebruik van de derde wet van Newton constatering dat de kracht van (de kabel in) de baan op de trein tegengesteld is aan de kracht van de trein op de kabel/baan www

5 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I uitkomst: f, 0 Hz De trein, dus ook een elektromagneet, beweegt met een snelheid van 400 km/h m/s. De tijd die de elektromagneet er over doet om de afstand QR af te leggen is: s 0, 6 t,4 0 s. v Een periode van de wisselspanning is gelijk aan: T t,4 0 4,68 0 s. De frequentie van de wisselspanning is dan: f, 0 Hz. T 4,68 0 omrekenen van km/h naar m/s berekenen van de tijd die de elektromagneet er over doet om de afstand QR af te leggen of berekenen van het aantal wisselingen per seconde in rekening brengen van de factor completeren van de berekening Opgave 4 Oude 78-toeren plaat Maximumscore 4 antwoord: Timo moet een kleiner wiel aanbrengen. 5 voorbeeld van een antwoord: In de grafiek kan worden afgelezen dat de tijd van vier omlopen gelijk is aan, 0,4,09 s., 09 Eén omloop duurt dus 4 T 0,77 Het aantal toeren per minuut is dus ,77 s. bepalen van de duur van één omloop (met een marge van 0,0 s) inzicht dat het toerental gelijk is aan 60 T completeren van de bepaling en consistente conclusie 6 voorbeeld van een antwoord: Alle punten op de plaat hebben dezelfde omlooptijd. Omdat meer naar binnen gelegen punten in één omlooptijd een kleinere afstand afleggen, hebben die punten een kleinere baansnelheid dan meer naar buiten gelegen punten. De snelheid van de naald ten opzichte van de plaat wordt dus kleiner. inzicht dat alle punten op de plaat dezelfde omlooptijd hebben inzicht dat meer naar binnen gelegen punten in één omlooptijd een kleinere afstand afleggen conclusie dat de snelheid van de naald ten opzichte van de plaat kleiner wordt www

6 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I 7 voorbeeld van een antwoord: Op een cd is door middel van een patroon van putjes en vlakke stukjes het geluid (digitaal) vastgelegd. Dat patroon wordt door een laserstraal afgetast en omgezet in digitale signalen. Deze signalen moeten vervolgens analoog worden gemaakt (om door een luidspreker te kunnen worden weergegeven). constatering dat op een cd geluid door middel van een patroon van putjes en vlakke stukjes (digitaal) is vastgelegd constatering dat dit patroon door een laserstraal wordt afgetast constatering dat bij een cd en cd-speler signalen digitaal worden vastgelegd of overgebracht constatering dat deze signalen analoog moeten worden gemaakt (om door een luidspreker te kunnen worden weergegeven) Opgave 5 Elektrische waterkoker 8 uitkomst: R 6, Voor het vermogen geldt: P UI, waarin P 850 W en U 0 V. 850 Hieruit volgt dat I 8, 409 A. 0 U 0 Voor de weerstand geldt dan: R 6,. I 8, 409 gebruik van P UI gebruik van U IR completeren van de berekening Opmerking Als met het verkeerde vermogen en de verkeerde spanning is gerekend: maximaal punten. 9 voorbeeld van een antwoord: P Als het vermogen evenredig is met het kwadraat van de spanning moet (of U ) U P constant zijn ,08 en 00 0, (De gegevens op het plaatje zijn daar inderdaad mee in overeenstemming.) P inzicht dat (of U ) constant moet zijn U P P berekenen van de twee waarden van (of U ) U P www

7 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I 5 0 uitkomst: Q 4,9 0 J Voor de warmte die het water opneemt, geldt: Q cm T, waarin c 4,8 0 Jkg K, m, 4 kg en T C. 5 Hieruit volgt dat Q 4,8 0,4 84 4,9 0 J. gebruik van Q cm T opzoeken van c completeren van de berekening voorbeelden van een antwoord: methode Pnuttig De formule voor rendement is: 00%. Pin Hierin is P nuttig de warmte die het water per seconde opneemt en is P in het elektrisch vermogen van de waterkoker. Q Omdat Pnuttig moet Joop met een stopwatch meten hoe lang de waterkoker er over doet t om het water aan de kook te brengen. formule voor Q inzicht dat Pnuttig t inzicht dat Pin het elektrisch vermogen van de waterkoker is conclusie dat Joop de tijd moet meten met een stopwatch Opmerkingen Dat P in het elektrisch vermogen van de waterkoker is, kan ook impliciet uit het antwoord blijken. Als de formule voor het mechanisch rendement is gebruikt: de eerste deelscore niet toekennen. www

8 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I methode Enuttig De formule voor rendement is: 00%. Ein Hierin is E nuttig de warmte die het water opneemt en is E in de elektrische energie die de waterkoker verbruikt. Omdat Ein Pel t moet Joop met een stopwatch meten hoe lang de waterkoker er over doet om het water aan de kook te brengen. formule voor inzicht dat E de warmte is die het water opneemt nuttig inzicht dat Ein Pel t constatering dat Joop de tijd moet meten met een stopwatch Opmerkingen Dat E in het elektrisch vermogen van de waterkoker is, kan ook impliciet uit het antwoord blijken. Als de formule voor het mechanisch rendement is gebruikt: de eerste deelscore niet toekennen. methode Enuttig De formule voor rendement is: 00%. Ein Hierin is E nuttig de warmte die het water opneemt en is E in de elektrische energie die de waterkoker verbruikt. Joop moet meten met een kwh-meter. E in formule voor inzicht dat Enuttig de warmte is die het water opneemt inzicht dat Ein gemeten kan worden constatering dat hij daarvoor een kwh-meter moet gebruiken Opmerkingen Dat E in het elektrisch vermogen van de waterkoker is, kan ook impliciet uit het antwoord blijken. Als de formule voor het mechanisch rendement is gebruikt: de eerste deelscore niet toekennen. www

9 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I temperatuursensor voorbeeld van een antwoord: +5V A s M r W naar 'waterkoker' B + - U ref de drukschakelaar verbonden met de set van de geheugencel de temperatuursensor verbonden met de ingang van een comparator de temperatuursensor (via de comparator) verbonden met de reset van een geheugencel de uitgang van de geheugencel verbonden met W Opmerking Als door extra verbindingen en/of verwerkers een niet juist werkende schakeling is getekend: maximaal punten. Opgave 6 Schaatsen uitkomst: De eenheid van k is kg/m. voorbeeld van een afleiding: Flucht Uit vergelijking () volgt dat k. v N Hieruit volgt dat de eenheid van k is :, waarin N kgm/s. (m/s) kg m/s Dus de eenheid van k is : kg/m. m/s Flucht herleiden van vergelijking () tot k v constatering dat de eenheden van kracht en snelheid respectievelijk N en m/s zijn constatering dat N=kgm/s completeren van de afleiding www

10 Eindexamen natuurkunde - havo 005-I 4 voorbeeld van een antwoord: Voor het vermogen van een schaatser met snelheid v geldt : P Fv, waarin F de (gemiddelde) kracht is van de schaatser. (Bij constante snelheid geldt: F ( ) F.) Hieruit en uit vergelijking () volgt dan: lucht P Fluchtv kv v 0,5 v. gebruik van P Fv completeren van de afleiding Maximumscore 5 5 voorbeeld van een antwoord: De (gemiddelde) snelheid van een schaatser die een rondje van 400 m in s aflegt is: 400,5 m/s. Het vermogen van de schaatser is dan 0,5 (,5) 9 W. De waarde van k voor deze schaatser met strips is: 0,95 0,5 0,4. Uit formule () volgt dan: 9 0,4 v. Hieruit volgt dat v,7 m/s. De tijd voor een rondje wordt dan (Zijn tijdwinst per rondje is dus 0,5 s.) 400,5 s.,7 s gebruik van vgem t inzicht dat het vermogen van de schaatser te berekenen is met formule () berekenen van de waarde van k voor de schaatser met strips invullen van P en k in formule () completeren van de berekening www