Natuurkunde herexamen

UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2015

VAK : NATUURKUNDE

DATUM : WOENSDAG 29 JUNI 2015

TIJD : 07.45 – 10.45

Aantal opgaven: 5 Aantal pagina’s: 6

Controleer zorgvuldig of alle pagina’s in goede volgorde aanwezig zijn. Neem in geval van een afwijking onmiddellijk contact op met een surveillant.

Naam:……… examennummer: ………….

 Geef de uitwerking van de opgaven steeds op de lege zijde rechts naast de opgave.

 Geef duidelijk de onderdelen aan.

 De vragen moeten op de stencils beantwoord worden.

 Lever geen andere vellen papier in.

 Bij alle antwoorden moet duidelijk zijn hoe je aan het antwoord komt.

 Het gebruik van een tabellenboek is niet toegestaan en wordt als fraude aangemerkt.

 Het gebruik van een rekenmachine is toegestaan onder de gepubliceerde voorwaarden.

 Werk rustig. Besteed niet teveel tijd aan één enkele opgave. Ga dan liever eerst een andere opgave maken.

Indien nodig mag bij de beantwoording van de vragen gebruik gemaakt worden van de gegevens hieronder: climonade = 4,3 J/g. ºC g = 10 m/s2 cijs = 2,2 J/g. ºC 1 bar = 1,0. 105 N/m2 Normering Basis 10 punten Opgave 1 18 punten Opgave 2 18 punten Opgave 3 18 punten Opgave 4 18 punten Opgave 5 18 punten

Een blokje (m = 200 gram) wordt op t = 0 s in punt A van de rail losgelaten. Tijdens de beweging ondervindt het blok een constante wrijvingskracht. De snelheid van het blok is als functie van de tijd gegeven voor het tijdsinterval [0 s; 3 s]. Op t = 3 s passeert het blok punt B. Punt C is het keerpunt.

[3] a. Bereken de afstand AB.

[3] b. Bereken de versnelling van het blokje op traject AB.

[3] c. Bereken de constante wrijvingskracht die het blok ondervindt. [3] d. Bereken de vertraging op traject BC.

[3] e. Bereken op welk tijdstip het blokje punt C bereikt. [3] f. Bereken de afstand BC. 0 2 4 t(s) t(s) 10 v (m/s)

.

Een acrobaat met een massa van 70 kg en een lengte van 2 m bevindt zich op t = 0 s in de uiterste stand links. (Zie figuur). Kies als massa zwaartepunt de helft van de lengte van de acrobaat. De lengte van het koord van de slinger is 9 m. Wrijving is onder alle omstandigheden te verwaarlozen.

[3] a. Bereken de trillingstijd.

[3] b. Bereken de amplitudo bij een uitwijkingshoek van 30º. [4] c. Bereken de snelheid van de acrobaat in het laagste punt. [5] d. Teken het u,t-diagram voor [0s ; T].

Twee vaten (I en II) zijn met elkaar verbonden d.m.v. een nauwe buis. Een kraan K zorgt ervoor dat de vaten van elkaar gescheiden zijn. Vat I heeft een volume van 2,5 liter en wordt afgesloten door een vrij beweegbare zuiger (Z) met een massa van 1 kg.

De druk in vat II is 1,6 bar en het volume bedraagt 3 liter.

Het geheel heeft een temperatuur van 27 ºC. De buitenluchtdruk bedraagt 1,0 bar. Zie figuur I:

[2] a. Bepaal de druk in vat I in N/m2 als de kraan gesloten is. De zuiger wordt vastgezet.

[4] b. Bereken de druk in de ruimte na openen van de kraan.

[4] c. Bereken het volume van vat I als de zuiger vervolgens wordt losgelaten. Zie figuur 2:

De druk in vat I en vat II bedraagt respectievelijk 1,4 bar en 1,6 bar. De zuiger kan vrij bewegen en de kraan is open.

[4] d. Bereken de doorsnede van de zuiger. Zie figuur 3

De kraan staat open en de zuiger kan vrij bewegen. [4] e. Bereken het volume van vat I voor deze situatie.

Z Z Z K K K II I I II II I

In bovenstaande schakeling is een niet-ideale spanningsbron van 36 V met een inwendige weerstand van 2 Ω. Verder zijn de volgende weerstanden opgenomen:

R1 = 4 Ω, R2 = 2 Ω en R3 = 3 Ω. R4 is een schuifweerstand.

Het lampje L brandt normaal bij 9 volt. De ampèremeters zijn ideaal. In het diagram is het V-I karakteristiek van de lamp gegeven.

Schakelaar S is open en de lamp brandt normaal. [2] a. Motiveer of de lamp voldoet aan de wet van ohm. [6] b. Bepaal de uitslag van de ampèremeters en de voltmeter. [2] c. Bereken de waarde waarop R4 is ingesteld.

De schakelaar wordt gesloten. Ampèremeter A2 wijst 2,5 A aan.

[3] d. Beredeneer of de uitslag van ampèremeter A1 (groter, kleiner of dezelfde) is voor deze

situatie.

[5] e. Bereken de waarde waarop R4 is ingesteld.

S L Vb = 36 V Ri = 2 Ω A1 _V A2 R1 _R2 R3 R4 0 1 2 3 I(A) t(s) 9 V (volt) 6 3 1

Het kost energie om ijs van 0oCte veranderen in water van 0 oC. Deze energie wordt smeltwarmte genoemd.

Iemand doet 20gijs (c_ijs 2,2J/goC) van 10oCin 200g

limonade (c_limonade4,3J/goC) van 18 oC. De eindtemperatuur van de limonade en het (gesmolten) ijs is 9 oC.

De warmtecapaciteit van het glas en warmte-uitwisseling worden verwaarloosd.

[4] a. Hoeveel warmte is nodig voor de opwarming van 20gijs van

C 10 o

 tot 0 oC?

[4] b. Hoeveel warmte is nodig voor de opwarming van 20g water van 0 oC

tot 9 oC

?

[3] c. Bereken hoeveel warmte vrijkomt bij de afkoeling van 200g limonade van 18oC tot 9 oC.

[3] d. Hoeveel warmte is dus nodig voor het smelten van 20gijs? Smeltwarmte is de benodigde warmte per gram.