Brede opgaven bij hoofdstuk 2

Vergelijkbare documenten
Examen HAVO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2003-I

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2002-I

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2002-II

Hierin is λ de golflengte in m, v de golfsnelheid in m/s en T de trillingstijd in s.

Examen HAVO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

Examen HAVO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

Compex natuurkunde 1-2 havo 2003-I

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2002-I

Examentraining Leerlingmateriaal

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2003-I

Compex natuurkunde 1-2 havo 2003-I

Examen HAVO - Compex. Natuurkunde 1,2

Examen ste tijdvak Vinvis zingt toontje lager

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Herhalingsopgaven 6e jaar

Eindexamen havo natuurkunde pilot II

VAK: natuurkunde KLAS: Havo 4 DATUM: 20 juni TIJD: uur TOETS: T1 STOF: Hfd 1 t/m 4. Opmerkingen voor surveillant XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Naam: Klas: Repetitie Golven VWO (versie A) Opgave 2 Leg uit wat het verschil is tussen een transversale golf en een longitudinale golf.

Trillingen. Welke gegevens heb je nodig om dit diagram exact te kunnen tekenen?

HOGESCHOOL ROTTERDAM:

TENTAMEN NATUURKUNDE

Eindexamen havo natuurkunde II

Naam Klas: Repetitie trillingen en geluid HAVO ( 1 t/m 6)

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2002-I

Examentraining Natuurkunde havo Subdomein B1. Informatieoverdracht

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2002-I

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2002-II

Naam: Klas: Toets Eenvoudige interferentie- en diffractiepatronen VWO (versie A)

Antwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 2

Golven. 4.1 Lopende golven

RBEID 16/5/2011. Een rond voorwerp met een massa van 3,5 kg hangt stil aan twee touwtjes (zie bijlage figuur 2).

m C Trillingen Harmonische trilling Wiskundig intermezzo

In autotijdschriften staan vaak testrapporten van nieuwe auto s. In de figuur op de bijlage is zo n overzicht afgedrukt.

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

d. Bereken bij welke hoek α René stil op de helling blijft staan (hij heeft aanvankelijk geen snelheid). NB: René gebruikt zijn remmen niet.

Examen HAVO. Natuurkunde 1 (nieuwe stijl)

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2000-II

Eindexamen natuurkunde 1 vwo II

2.1 Onderzoek naar bewegingen

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 8, Bewegen in functies

Opgave 1 Millenniumbrug

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 2, Beweging

Opgave 2 Amplitude = afstand tussen de evenwichtsstand en de uiterste stand.

Lesbrief Hellingproef

natuurkunde Compex natuurkunde 1,2 Compex

Eindexamen natuurkunde havo I

Studievoorbereiding. Vak: Natuurkunde voorbeeldexamen. Toegestane hulpmiddelen: Rekenmachine. Het examen bestaat uit: 32 meerkeuzevragen

Dit examen bestaat uit vier opgaven Bijlage: 1 antwoordpapier

Trillingen... 2 Harmonische trilling... 3 Opgave: Bol aan veer II... 5

Examen HAVO. natuurkunde. tijdvak 1 donderdag 22 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen VWO. natuurkunde 1. tijdvak 2 woensdag 24 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Samenvatting Natuurkunde Samenvatting 4 Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen

Geluidsnelheid. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

TENTAMEN NATUURKUNDE

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

NATUURKUNDE PROEFWERK

Examen HAVO. natuurkunde 1. tijdvak 2 woensdag 20 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1977 NATUURKUNDE. Vrijdag 19 augustus, uur

Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift opgenomen.

Lees dit voorblad goed! Trek op alle blaadjes kantlijnen

Opgave 1 Koolstof-14-methode

natuurkunde Compex natuurkunde 1,2 Compex

Toelatingstoets havoniveau natuurkunde max. 42 p, vold 24 p

Opgave 2 Caravan. Havo Na1,2 Natuur(kunde) & techniek 2004-II.

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

Q l = 23ste Vlaamse Fysica Olympiade. R s. ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C ) Eerste ronde - 23ste Vlaamse Fysica Olympiade 1

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM EXAMEN HAVO 2015

Naam: examennummer:.

Woensdag 21 mei, uur

Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5

Havo 5 oefen et

Werkblad 3 Bewegen antwoorden- Thema 14 (NIVEAU BETA)

Correctievoorschrift HAVO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2013 TOETS APRIL :00 12:45 uur

Deze toets bestaat uit 3 opgaven (30 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes!

TENTAMEN NATUURKUNDE

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2001-I. Element 112 ontdekt. Opgave 1 Armbrusterium

NATUURKUNDE. Bepaal de frequentie van deze toon. (En laat heel duidelijk in je berekening zien hoe je dat gedaan hebt, uiteraard!)

Eindexamen natuurkunde 1 vwo 2002-II

Correctievoorschrift HAVO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

Theorie: Snelheid (Herhaling klas 2)

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2007-II

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

Examen HAVO. natuurkunde. tijdvak 1 vrijdag 28 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2019 TOETS APRIL 2019 Tijdsduur: 1h45

Eindexamen natuurkunde 1-2 havo 2001-II

Eindexamen natuurkunde havo I

Examen HAVO. natuurkunde. tijdvak 1 donderdag 26 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1977 MAVO4

SYSTEMEN 11/3/2009. Deze toets bestaat uit 3 opgaven (28 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes!

Natuurkunde. theorie. vwo. INKIJKEXEMPlAAR. WisMon examentrainer

jaar: 1990 nummer: 03

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 1

natuurkunde oud programma havo 2015-I

Als de lijn een sinusvorm heeft spreek je van een harmonische trilling of een zuivere toon.

Examen HAVO. natuurkunde (pilot) tijdvak 2 woensdag 18 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Transcriptie:

Brede opgaven bij hoofdstuk 2 Opgave 1 In Zeeland heeft een ingenieur een wegdek bedacht dat de snelheid van auto s moet beperken: de kantelweg. Het wegdek loopt afwisselend naar links en naar rechts af waardoor het een golfachtige structuur heeft. De as van de weg loopt horizontaal. Zie figuur 1. In deze figuur zijn voor de duidelijkheid de hoogteverschillen overdreven. Figuur 1 en 2 wegas wegas 7,0 m 7,0 m In figuur 2 is een dwarsprofiel van het wegdek getekend, met een vrachtwagen erop. De stippellijn geeft de stand van de weg iets verderop weer. De weg loopt naar de zijkant af met een hellingshoek die varieert van 0 tot 1,5. In figuur 2 is de hoek tussen de getrokken lijn en de gestreepte lijn dus gelijk aan 3,0. De breedte van de weg is 7,0 m. a Bereken het maximale hoogteverschil tussen de randen van de weg. Figuur 3 d In figuur 3 zijn de weg en de vrachtwagen van opzij getekend. De afstand tussen twee opeenvolgende hoogste punten noemen we d. Bij de kantelweg in Zeeland is d gelijk aan 10 meter. Een vrachtwagen rijdt met een snelheid van 60 km/h over de weg. Uit de figuren 1, 2 en 3 blijkt dat iemand in de wagen een aantal bewegingen uitvoert met verschillende richtingen: van links naar rechts, voorover en achterover, en ook nog op en neer. b Bereken de frequentie van de op- en neergaande beweging. Als gevolg van de schommelingen in meerdere richtingen kan de bestuurder van een auto op de kantelweg zich tamelijk onprettig gaan voelen. De mate van ongemak wordt discomfort genoemd en hangt af van de snelheid. HAVO 5 HOOFDSTUK 2 1

TNO kreeg de opdracht uit te zoeken wat een geschikte golflengte (de afstand d in figuur 3) is om automobilisten te dwingen 40 km/h of langzamer te rijden. In figuur 4 zijn de resultaten van het onderzoek voor een personenauto weergegeven. In dit diagram is aangegeven hoe het discomfort van een automobilist afhangt van de golflengte van de weg en de snelheid van de auto. Figuur 4 discomfort 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0 20 15 golflengte (m) 12 10 9 7 5 20 30 40 50 60 rijsnelheid (km/h) Op grond van de onderzoeksresultaten concludeerde TNO dat de meest geschikte golflengtes liggen tussen 9 en 12 meter. c Noem twee argumenten waarom een golflengte van 7 meter minder voldoet dan de door TNO geadviseerde golflengtes. Een personenauto met bestuurder heeft een massa van 1,2 10 3 kg. Voor deze auto bedraagt de veerconstante van alle wielveren samen 2,1 10 5 N/m. d Bereken de eigenfrequentie van de auto. e Leg uit dat er een gevaarlijke situatie kan ontstaan als de frequentie waarmee de auto gaat trillen door het rijden op de kantelweg, gelijk wordt aan de eigenfrequentie van de auto. Opgave 2 In figuur 5 is een kerkorgel afgebeeld. Nynke en Tessa maken een werkstuk over natuurkundige aspecten van het orgel. De organist is bereid hen te helpen. Figuur 5 2 HAVO 5 HOOFDSTUK 2

Hij zegt: Als ik op een toets druk, wordt lucht in een bepaalde pijp in trilling gebracht. De toon die jullie horen, ontstaat doordat de lucht in die pijp in resonantie komt. De lengte van de pijp is daarbij belangrijk voor de toonhoogte. Een lange pijp geeft een lagere toon dan een korte pijp. Voor de toonhoogte is ook van belang of de bovenkant van de orgelpijp open of gesloten is. Nynke vraagt de organist om een willekeurige toon te laten horen. Ze registreert het geluid met een geluidssensor die op een computer is aangesloten. Figuur 6 toont de sensorspanning als functie van de tijd. Figuur 6 U (V) 4 3 3 1 0-1 10 20 30 40 50-2 -3-4 t (ms) a Bepaal de frequentie van deze toon. Het valt hen op dat het beeld niet sinusvormig is. Nynke zegt: Volgens mij komt dat door de boventonen. Tessa zegt: Ik denk dat het orgel niet goed gestemd is. b Wie van hen heeft gelijk? Licht je mening toe. De organist speelt een lage a; dat is een toon met een frequentie van 220 Hz. De orgelpijp die deze toon als grondtoon produceert is 38,7 cm lang. Tessa constateert dat de orgelpijp aan de bovenkant gesloten is. c Bereken met deze gegevens de geluidssnelheid in lucht. In figuur 7 is een gesloten orgelpijp getekend. Daarnaast zijn op dezelfde schaal drie open pijpen A, B en C getekend. Figuur 7 A B C d Leg uit welke van de drie open pijpen A, B of C dezelfde grondtoon heeft als de gesloten pijp. HAVO 5 HOOFDSTUK 2 3

Opgave 3 Een ultrasone (USA) is een apparaatje waarmee men de afstand tussen de sensor en een voorwerp kan bepalen. Zie figuur 8. Figuur 8 zender en ontvanger naar computeraansluiting De sensor zendt korte pulsen van ultrasoon geluid uit en vangt even later de teruggekaatste pulsen weer op. Uit de tijd die verstrijkt tussen het uitzenden en het ontvangen van de puls wordt de afstand bepaald tussen het voorwerp en de sensor. In figuur 9 is een gedeelte van de puls schematisch weergegeven. Figuur 9 uitgezonden puls teruggekaatste puls Voor een goede terugkaatsing is het nodig dat de golflengte van het geluid klein is ten opzichte van de afmetingen van het voorwerp. Het geluid dat de sensor uitzendt, heeft een frequentie van 40 khz. De temperatuur van de lucht is 20 C. a Bereken de golflengte van het geluid. De duur van één puls is 700 μs. b Bereken het aantal geluidstrillingen in één puls. De tijd die de puls erover doet om de afstand van de sensor naar het voorwerp en weer terug af te leggen, wordt volgens de handleiding gemeten met een onnauwkeurigheid van 1,0 μs. Daardoor is ook de plaatsbepaling van het voorwerp een beetje onnauwkeurig. c Bereken deze onnauwkeurigheid in de plaatsbepaling in mm. Pieter en Anne doen onderzoek naar de beweging van een karretje op een hellend vlak. Zij gebruiken de USA om de positie van het karretje te bepalen. Daartoe is een stuk karton op het karretje is aangebracht. De sensor is aangesloten op een computer die de metingen opslaat en bewerkt. Figuur 10 geeft hun opstelling schematisch weer. 4 HAVO 5 HOOFDSTUK 2

Figuur 10 X computer In figuur 11 en 12 staan het (x,t) diagram en het (v,t) diagram die de computer van de beweging van het karretje heeft gemaakt. Figuur 11 en 12 x (m) 1,6 1,4 1,2 1,0 0,0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 t (s) v (m/s) 0,7 0,5 0,3 0,1 0,0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 t (s) Pieter en Anne willen controleren of het (v,t) diagram en het (x,t) diagram met elkaar in overeenstemming zijn. Ze nemen het tijdstip t = 1,5 s als controletijdstip. d Toon met behulp van figuur 11 aan dat voor het genoemde tijdstip het (v,t) diagram van de computer overeenkomt met het (x,t) diagram. e Toon met behulp van figuur 12 aan dat voor het genoemde tijdstip het (x,t) diagram van de computer overeenkomt met het (v,t) diagram. Zij komen vervolgens tot de conclusie dat de beweging van het karretje eenparig versneld is. f Leg uit waarom hun conclusie juist is. g Bepaal de versnelling van het karretje. HAVO 5 HOOFDSTUK 2 5