Toelatingsproef geneeskunde - Mijn Natuurkunde, links naar

Toelatingsproef geneeskunde
Fysica
Leppens Koen
Schooljaar: 2015-2016
Leerstofoverzicht
1. OPTICA
 licht: wetten van terugkaatsing en breking aan vlakke grensoppervlakken
 brekingswet van Snellius, brekingsindex
 grenshoek, totale terugkaatsing
 de dunne bolle lens: beeldvorming (grafisch en kwantitatief verband tussen voorwerps-,
beeld- en brandpuntsafstand)
2. DRUK
 druk bij vaste stoffen
 atmosferische druk
 hydrostatische druk, totale druk in een vloeistof
 beginsel van Pascal
 Archimedeskracht (m.i.v. drijven, zinken en zweven)
3. GASWETTEN EN WARMTELEER
 begrip temperatuur, absolute temperatuur
 gaswetten
 de ideale gaswet
 toestandsveranderingen
 warmtehoeveelheid, warmtecapaciteit, soortelijke warmtecapaciteit en de warmtebalans
 smelten en stollen: soortelijke smeltwarmte
 verdampen, soortelijke verdampingswarmte  het kookverschijnsel, condensatie
4. ELEKTROSTATICA
 het begrip lading, eenheid: coulomb
 geleiders en isolatoren
 elektrostatische inductie (geleiders), elektrostatische polarisatie (isolatoren)
 wet van Coulomb
 elektrische veldsterkte, eenheid N/C
 homogeen en radiaal elektrisch veld
 krachtwerking in een homogeen en radiaal elektrisch veld
 krachtwerking tussen puntladingen (maximaal vier) in eenvoudige configuraties
 resulterend elektrisch veld gegenereerd door een set van enkele puntladingen: richting,
zin en grootte
 potentiële energie van een geladen deeltje in een radiaal elektrisch veld
 homogeen elektrisch veld (veldlijnenpatroon, elektrische veldsterkte, potentiële energie,
verandering van kinetische energie van een vrije puntlading)
5. ELEKTRODYNAMICA
 elektrische stroomsterkte, eenheid ampère
 spanning, eenheid volt
 eenvoudige elektrische schakeling bestaande uit weerstanden en een batterij
 ampère- en voltmeter
 wet van Ohm, eenheid ohm
 serieschakeling, parallelschakeling en gemengde schakeling van weerstanden:
 vervangingsweerstand
 serieschakeling, parallelschakeling en gemengde schakeling: stroom-, spanning- en
vermogensverdeling
 wet van Pouillet, resistiviteit
 wet van Joule
 eenheden van elektrische energie: joule, kWh
6. ELEKTROMAGNETISME
 permanente magneten, magnetische polen
 magnetisch veld en veldlijnen
 magnetische veldsterkte: definitie, eenheid
 kracht op een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld
 magnetisch veld rond een rechte stroomvoerende geleider
 magnetisch veld in en rond een lus en een solenoïde
 magnetische veldsterkte rond een rechte stroomvoerende geleider en in een
stroomvoerende spoel
 kracht op een bewegende lading in een magnetisch veld
 elektromagnetische inductieverschijnselen, inductiewet van Faraday, wet van Lenz
(kwalitatief)
7. KERNFYSICA
 atoommodel, kernmodel, atoomnummer, massagetal en ladingsgetal, isotopen
 natuurlijke radioactiviteit: aard en eigenschappen van alfa-, bèta- en gammastraling
 karakteristieke vervalprocessen van alfa-, bèta- en gammastraling
 radioactief verval: halveringstijd, desintegratieconstante, activiteit: eenheid becquerel,
vervalwet (uitgedrukt met e-macht)
8. KINEMATICA
 rust en beweging, puntmassa, positie, afgelegde weg
 eenparige rechtlijnige beweging
 eenparige rechtlijnige versnelde beweging (ERVB) zonder en met beginsnelheid
 s(t), v(t) en a(t) van ERVB
 vrije val: valversnelling
 verticale worp omhoog
 onafhankelijkheid van de bewegingen bij een tweedimensionale beweging: horizontale
worp
9. DYNAMICA
 ontbinden van vectoriële grootheden volgens orthogonale assen
 samenstellen van vectoriële grootheden in een vlak
 traagheidsbeginsel
 tweede wet van Newton: eenheid newton, meerdere krachten op eenzelfde lichaam
 actie en reactie
 arbeid geleverd door een constante kracht die niet evenwijdig is met de verplaatsing
 vermogen
 grafische interpretatie van arbeid als oppervlakte onder de curve van de kracht als
functie van de positie
 arbeid geleverd door zwaartekracht  arbeid geleverd door de veerkracht
 verband tussen arbeid en kinetische energie
 wet van behoud van mechanische energie
 gravitatiekracht
 zwaartekracht, zwaarteveldsterkte, gewicht, potentiële energie
 potentiële energie opgeslagen in een elastisch systeem
 eenparige cirkelvormige beweging (ECB)
 periode, frequentie, baansnelheid, hoeksnelheid van ECB
 centripetaalkracht bij een ECB
10. TRILLINGEN EN GOLVEN
 harmonische trilling: amplitude, periode en frequentie
 wiskundige schrijfwijze en grafische voorstelling: pulsatie, faseverschil
 snelheid en versnelling van een harmonische trilling
 massa-veer-systeem
 energieomzetting bij een harmonische trilling
 lopende golven: transversale en longitudinale golven
 golfsnelheid, golflengte
 bewegingsvergelijking van een lopende golf
 staande golven: knopen, buiken, eigenfrequentie
11. GELUID
 geluidsgolven: ontstaan, toonhoogte, geluidssterkte, toonklank
 geluidsniveau, decibelschaal, decibelmeter
 geluidssnelheid
1. Optica
De brekingsindex van een stof is de verhouding van de lichtsnelheid in het vacuüm tot de
snelheid van het licht in de stof.
Wanneer licht overgaat van de ene stof naar de andere, zal er een richtingsverandering
plaatsvinden. Dit verschijnsel noemen we breking.
Weetjes:
-
Bij een overgang naar een stof met een grotere brekingsindex, zal de gebroken straal
dichter bij de normaal liggen.
Omgekeerd zal de gebroken straal verder van de normaal wegkruipen, bij een
overgang naar een stof met kleinere brekingsindex. Bij een bepaalde invalshoek zal
er totale terugkaatsing zijn.
Breking bij balk  //
i
r
-
Lenzen  kenmerkende lichtstralen
°
f
-
Lenzenformule:
-
Virtueel beeld/ reëel beeld:
Een reëel beeld is een beeld dat gevormd wordt door lichtstralen die samen komen.
Een virtueel beeld is een beeld dat gevormd wordt door lichtstralen die ergens lijken
te vertrekken. (vb spiegelbeeld)
4.
Een lichtstraal doorloopt drie middenstoffen met verschillende brekingsindexen n 1, n2 en n3. De
stralengang van deze lichtstraal is weergegeven in de volgende figuur.
Wat kan je zeggen over de relatieve grootte van n 1, n2 en n3.
n1
<A> n3 > n2 > n1
<B> n3 < n2 < n1
<C> n1 > n2 en n2 < n3
n2
<D> n1 < n2 en n2 > n3
n3
5.
Een voorwerp wordt geplaatst voor een bolle lens. De voorwerpafstand is groter dan de
brandpuntsafstand maar kleiner dan de het dubbel ervan.
Beschrijf het beeld.
<A> Virtueel, rechtopstaand en verkleind
<B> Reëel, rechtopstaand en vergroot
<C> Reëel, omgekeerd en vergroot
<D> Virtueel, omgekeerd en verkleind
12.
In de volgende figuur is de positie van een voorwerp en een convergerende lens weergegeven.
f
v
Welke beeld wordt gevormd?
<A>
omgekeerd, vergroot en reeel
<B>
omgekeerd, verkleind en reeel
<C>
rechtopstaand, vergroot en virtueel
<D>
rechtopstaand, verkleind en reeel.
f
2. Druk
Definitie temperatuur:
De absolute temperatuur van een stof is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de
deeltjes.
Definitie druk:
p=
F
A
Hydrostatische druk:
Een vloeistof veroorzaakt in een vloeistof een druk p :
p= p0+ ρ vl . g.h ,
hierbij is p 0 de druk die aan het oppervlak heerst van de vloeistof.
De druk binnen één vloeistof (in rust) is op een welbepaalde hoogte telkens even groot.
De opwaartse Archimedeskracht is:
F A =ρ vl . g . V 0
3. Gaswetten en warmteleer
Algemene gaswet:
p.V =n.R.T
Heel vaak volgt men een gas van de ene naar de andere toestand. Als je de factoren die constant
blijven aan één kant plaatst en de rest aan de andere kant, kan je deze twee toestanden met
elkaar vergelijken.
Vb:
Een bepaalde hoeveelheid gas bij een constant volume:
p n.R
=
=Cte
T
V
dus
p1 p2
=
T 1 T2
Types van overgangen:


-
isotherm = bij cte temperatuur
isobaar = bij cte druk (denk aan een eenheid van druk nl bar)
isochoor = bij cte volume (denk aan choreografie)
Voor elke zuivere stof kan je een fasediagram opstellen. Zo kan je zien in welke toestand het
systeem verkeert.
Voor water ziet het fasediagram er ietwat anders uit. De
scheidingslijn tussen vast en vloeibaar loopt dan langs de
blauwe stippenlijn. (als banden op de sneeuw drukken,
kan deze smelten)
Als je de aggregatietoestand van het systeem wil
veranderen moet je ofwel warmte toevoegen aan het
geheel (rode pijl), ofwel moet het systeem warmte
afgeven aan de omgeving (zwarte pijl).
Berekeningen:

geen verandering van aggregatietoestand bij zuivere stoffen:

verandering van aggregatietoestand:

vaste voorwerpen, meestal bestaande uit verschillende materialen:
1.
Een duikfles bevat samengeperste lucht en barst open bij een maximumdruk van 25 MPa. Bij
20°C bedraagt de druk in de fles 20 MPa. Verwarmt men deze fles, dan zal de druk toenemen. Bij
welke temperatuur zal de fles openbarsten.
<A> 93,3 °C
<B> 25,0 °C
<C> 234,4 °C
<D> 366,3 °C
2.
De massadichtheid van het water is 1000 kg/m³.
Een bal drijft op het water en is voor de helft ondergedompeld.
Om de bal volledig onder te dompelen moet men een bijkomende kracht Fx van 10 N uitoefenen.
Hoeveel bedraagt het gewicht van de bal?
F
<A>
<B>
<C>
<D>
20 N
10 N
5N
Niet te berekenen aangezien het volume van de bal niet gekend is.
3.
Gegeven is een p(V)-grafiek van
twee isotherme processen.De temperatuur op de onderste curve is 20°C.
Hoeveel bedraagt de temperatuur bij
de bovenste grafiek.
Antwoordmogelijkheden:
<A> 586 °C
<B> 40°C
<C> 10 °C
<D> 313°C
p
(Mpa)
1,0
100
V
(cm³)
4.
Een cilindervormige beker met een grondvlak van 30 cm², een hoogte van 20 cm en een massa
van 120 g bevindt zich rechtop in het water.
Welke massa water moet men in de beker gieten om ervoor te zorgen dat de beker uiteindelijk
voor de helft onder het wateroppervlak ligt?
<A> 120 ml
<B> 180 ml
<C> 240 ml
<D> 300 ml
5.
Een luchtdichte grot is met water ondergelopen,
Het hoogteverschil tussen de twee waterniveau’s
(x in de figuur) is 20 m.
x
Bereken de druk in de met lucht gevulde ruimte
in de grot, aangeduid door de pijl.
<A> 2,97. 105 Pa
<B> 1,96. 105 Pa
<C> 1,96. 102 Pa
<D> Niet te berekenen aangezien het volume van de grot niet gegeven is
6.
Een katheter is opgehangen zoals in de figuur. Een dunne
buis laat toe lucht in de katheter te laten naarmate de
vloeistof (met de dichtheid van water) wegvloeit. Welke
hydrostatische druk heeft de vloeistof op het niveau van
de arm van de patient in punt x?
15 cm
80 cm
<A> 7800 Pa
<B> 11300 Pa
<C> 9300 Pa
<D> 9800 Pa
x
20 cm
7.
Situatie A:
Twee identieke vaten zijn verbonden door een darmpje. Beide
vaten bevatten naast 1 mol gas bij 20 °C ook een hoeveelheid
vloeistof die van het ene vat naar het andere kan lopen.
Na evenwicht bekomen we situatie A waarbij het water in beide
vaten even hoog staat.
1 mol
1 mol
20 °C
A
20 °C
Via een kraantje kan men in elk vat gas toevoegen of laten
ontsnappen.
Situatie B
Stap 1: In het rechtervat pompt men nu gas bij tot er in totaal 2 mol
gas in zit. Een hoeveelheid vloeistof verloopt van het ene vat naar
het andere.
Stap 2: Na evenwicht brengt men de temperatuur van het linkervat
op 0 °C. Opnieuw verloopt een hoeveelheid vloeistof van het ene vat
naar het andere.
2 mol
? mol
0 °C
B
20 °C
Stap 3: Tenslotte verandert men in het linkervat de hoeveelheid gas
zodat bij evenwicht het waterniveau opnieuw even hoog staat zoals
in situatie A. Hierbij verloopt opnieuw een hoeveelheid vloeistof van
het ene vat naar het andere.
In welke richting vloeit de vloeistof gedurende het afkoelen van het linkervat (stap 2) en hoeveel
gas bevindt zich uiteindelijk in het linkervat in situatie B?
<A> 2,15 mol
van rechts naar links
<B> 2,15 mol
van links naar rechts
<C> 1,86 mol
van rechts naar links
<D> 1,86 mol
van links naar rechts
8.
Een glazen buis gevuld met lucht bij kamertemperatuur heeft een lengte van 154 cm en is open
aan één uiteinde.
Het open uiteinde wordt ondergedompeld in water zodat het water 14 cm stijgt in de buis.
Welke lengte van de buis steekt dan uit boven het water?
<A> 140 cm
<B> 129 cm
<C> 40 cm
<D> 19 cm
9.
Een gesloten glazen buis is opgedeeld in twee delen door een kwikdruppel die vrij kan bewegen.
In de ruimte links bevindt zich 25 mg N2-gas, in de ruimte rechts 40 mg N2-gas.
L1
L2
L1
Wat is de verhouding L wanneer de kwikdruppel in evenwicht is?
2
<A> 0,385
<B> 0,625
<C> 0,450
<D> 0,800
1.
Een waterkoker van 700 W heeft 3 minuten nodig om 600g van een vloeistof op te warmen van
25°C naar 90°C.
Wat is de soortelijke warmtecapaciteit van deze vloeistof?
<A> 2800 J/(kg.°C)
<B> 53,8 J/(kg.°C)
<C> 3230 J/(kg.°C)
<D> 1163 J/(kg.°C)
2.
Een wasbad bevat 20 l water bij een temperatuur van 45°C. Bij deze temperatuur zou de baby
verbranden, het water in het bad moet dus gekoeld worden.
Hoeveel liter water van 20°C moet men aan het bad toevoegen om een ideale temperatuur van
38°C te bekomen? De warmtecapaciteit van het bad zelf is te verwaarlozen.
<A> 7,70 l
<B> 9,42 l
<C>
16 l
<D> Niet te berekenen omdat de specifieke warmtecapaciteit
van water hier niet gegeven is.
3.
Een kan warme koffie wordt op eenzelfde temperatuur in 5 bekers van verschillend materiaal en
massa gegoten. De temperatuur van alle lege bekers is dezelfde. Gegeven zijn de soortelijke
warmtecapaciteiten:
cCu: 390 J/(kg.K)
cAg: 230 J/(kg.K) cFe: 460 J/(kg.K) cAl: 910 J/(kg.K)
In welke beker zal de koffie het snelst afkoelen?
<A> Stalen beker van 100 gram
<B> Aluminium beker van 30 gram
<C> Koperen beker van 150 gram
<D> Zilveren beker van 50 gram
4.
Het is een warme zomerdag en je ligt op het strand in het zonnetje, je lichaam past zich aan de
hitte aan en transpireert. Jij hebt zelf een temperatuur van 37 °C.
Jouw metabolisme genereert gemiddeld 130 W.
Lv =2350 kJ/kg
Hoeveel vocht verlies je per uur?
<A> 50 cm³/h
<B> 100 cm³/h
<C> 150 cm³/h
<D> 200 cm³/h
5.
Een verdampingsmachine wordt gebruikt om ontsmettingsethanol te recycleren.
Het toestel verdampt 150 gram ethanol per minuut bij 78°C.
Gegeven:
LV(ethanol)= 406 kJ/kg
Welk vermogen heeft dit verdampingstoestel?
<A> 1,015 W
<B> 6075 W
<C> 60,9 kW
<D> 1015 W
6.
Een hoeveelheid van 200 g water begint te koken en verdampt volledig bij een temperatuur van
100 °C.
LV = 2260 000 J/kg
Hoeveel warmte is hiervoor nodig?
<A> 4,52 . 108 J
<B> 4,52 . 107 J
<C> 4,52 . 105 J
<D> 4,52 . 103 J
4. Elektrostatica
Schets
Grootheid
Voorbeelden
Kracht
2 Puntladingen
| 1| | 2|
𝐹 𝑘
²
richting/zin
𝐹⃗
∑ ⃗⃗⃗
𝐹𝑖
Elektrische veldsterkte
𝐹⃗
𝐸⃗⃗ (𝑃)
𝐸⃗⃗
Potentiaal
𝐸𝑝𝑜𝑡,𝑒𝑙
𝑉 (𝑃 )
∑ ⃗⃗⃗⃗
𝐸𝑖
Radiaal veld
𝐸
𝑘
|
𝑏|
²
richting/zin
Radiaal veld
𝑉(𝑃)
∑𝑉
𝑉 (𝑃 )
𝑘
𝑏
Homogeen veld
𝑉 (𝑃 ) 𝐸 𝑑
Als een lading Q vrij kan bewegen in een
elektrisch veld, zal ze spontaan met de
kracht mee bewegen. De kinetische
energie neemt toe, de potentiële energie
neemt dan af.
(als Q>0 van V daalt, als Q<0 dan V stijgt)
Spanning
𝑈12 𝑉 ( ) − 𝑉( )
Stroomsterkte
| |
𝐼
𝑡
Opmerkingen
Elektrische kracht
Elektrische inductie is een fenomeen dat een geladen voorwerp een
ladingsverschuiving kan creëren bij een ander voorwerp. Het gevolg is steeds een
aantrekkingskracht tussen de twee voorwerpen.
Elektrisch veld
Veldlijnen zijn lijnen die in elk punt raken aan de elektrische veldsterkte. Ze lopen van
positieve naar negatieve ladingen, snijden elkaar nooit en komen dichter bij elkaar als
de veldsterkte groter wordt.
Opmerking:
Veldlijnen staan loodrecht op het oppervlak van metalen voorbeelden.
In een metalen voorwerp creëert het voorwerp zelf geen elektrisch veld.
In de buurt van spitsen is het elektrisch veld groot.
Elektrische potentiaal
Equipotentiaaloppervlakken zijn oppervlakken gevormd door punten met gelijke
potentiaal.
Eigenschappen:

epo'n staan loodrecht op elektrische veldlijnen,

veldlijnen lopen van hoge naar lage potentiaal (of anders gezegd: vrije
positieve ladingen bewegen van hoge naar lage potentiaal, vrije negatieve
ladingen lopen van lage naar hoge potentiaal)
5. Elektrodynamica
Wet van Ohm:
Bij de meeste eleiders is de weerstand constant, maw is de spanning over het systeem
evenredig met de stroomsterkte door het systeem.
𝑈
𝐼
Wet van Pouillet :
Wet van Joule :
𝑈𝐼
𝑡
Serieschakeling:



𝑈
𝑈1
1
𝑈2 en 𝐼
𝐼1
𝐼2
2
De substitutieweerstand is altijd groter dan een willekeurige deelweerstand. Over de
grootste weerstand staat de grootste spanning.
Parallelschakeling:



𝑈
𝑈1
(
1
𝑈2 en 𝐼
1
)
𝐼1
𝐼2
1
De substitutieweerstand is altijd kleiner dan een willekeurige deelweerstand. Door de
kleinste weerstand gaat de grootste stroom.
6. Elektromagnetisme
Schets
Grootheid
Magnetische inductie
⃗⃗
𝐵
Wijst van N nr Z (buiten
magneet)
Geeft aan hoe een
kompasnaald zich
oriënteert.
Eenheid is T (tesla)
Als veldlijnen dichter bij
elkaar komen, wordt B
groter
Magnetische inductie van
rechte geleider
𝐼
𝐵 µ0
𝜋
1° regel van de
rechterhand
Magnetische inductie van
spoel
𝑁 𝐼
𝐵 µ0
2° regel van de
rechterhand
Magnetische krachten
𝐹 𝐵 𝐼
(𝛼)
𝐹
𝐵
(𝛼)
3° regel van de
rechterhand
Flux
𝜙 𝐵
(𝛼)
Elektro-magnetische
inductie
Δ𝜙
𝑈
𝑁
Δ𝑡
1.
Een lading QA =+4Q bevindt zich in de buurt van een tweede lading QB = –Q.
In welk punt zal de resulterende kracht op een kleine positieve lading QC gelijk zijn aan nul?
O
X
<A> X
<B> Y
<C> O
<D> P
QA
P
Y
QB
2.
Bereken het totaal vermogen dat door de batterij geleverd wordt in de volgende schakeling.
R 2 = 2
R 4 = 
R 1 = 
<A> 69,8 W
<B> 685 W
<C> 11,1 W
<D> 48,0 W
R 3 = 
R
24 V
6
= 3
R5=

3.
Een elektrische stroom loopt naar boven door een
rechte stroomvoerende geleider. Evenwijdig aan
deze geleider beweegt een positieve lading naar boven.
Welke kracht werkt op deze lading?
I
v
<A> Een kracht in het vlak van het blad naar links gericht.
<B> Een kracht in het vlak van het blad naar rechts gericht.
<C> Een kracht wijzend naar voor, uit het vlak van het blad.
<D> Een kracht wijzend naar achter, in het vlak van het blad.
+
4.
Gegeven is de volgende schakeling.
R1=10
U= 100V
R3=080
R2=80
Welke grafiek geeft het best de verhouding van de waarde van de veranderlijke weerstand in
functie van de stroomsterkte weer:
R3
R3
A
80
80
10
R3
grafiek A
grafiek B
grafiek C
grafiek D
10
I
R3
C
80
<A>
<B>
<C>
<D>
B
I
D
80
10
I
10
I
5.
Twee even grote en tegengestelde ladingen +Q en -Q bevinden zich oorspronkelijk op een
bepaalde afstand van elkaar en oefenen op elkaar een kracht uit van 90.10 -6 N.
Wanneer men de afstand tussen de twee vergroot met 60 mm, dan verkleint de Coulombkracht 9
maal.
Hoe ver stonden de ladingen oorspronkelijk van elkaar?
<A>
<B>
<C>
<D>
15 mm
20 mm
30 mm
40 mm
6.
Een horizontale ijzeren staaf van 12 gram hangt aan 2 veren met dezelfde
veerconstante. De staaf bevindt zich in een magnetisch veld van 0,40
Tesla en is 60 cm lang. De veldlijnen van het magnetische veld gaan in het
vlak van het blad.
In welke richting moet je een stroom sturen door de horizontale staaf en
hoe groot moet die stroom zijn als je de spankracht in de veren wil
opheffen?
     
     
     
     
<A> De stroom is gericht naar rechts en bedraagt 0,50A
<B> De stroom is gericht naar links en bedraagt 0,25A
<C> De stroom is gericht naar rechts en bedraagt 0,25A.
<D> De stroom kan men niet berekenen, de veerconstante is niet
gegeven.
     
     
     
     
7.
Een trein van 150 ton die aan 108 km/h rijdt moet halt houden in een station om passagiers te
laten uitstappen.
Hoeveel kost het om de trein vervolgens terug op gang te trekken naar 108 km/h als 1 kWh 10
eurocent kost?
<A>
<B>
<C>
<D>
0,9 €
1,9 €
2,9 €
3,6 €
8.
Door een lange rechte geleider loopt 1A naar beneden. Rechts ervan loopt een stroom van 3A in
een parallelle rechte geleider naar boven. Waar zal de magnetische inductie nul zijn?
<A> M
I
<B> N
3I
<C> P
M
<D> O
N
O
P
9.
Op de Ampèremeter in de figuur lezen we een stroom van 0,65 A af.
De voltmeter geeft 12,5 V aan. Bereken de weerstand van R ?
<A> 19,23 
<B> 5,77 
A
<C> 83,3 
25

R
<D> De weerstand kan niet berekend worden
omdat de stroom door R niet gekend is.
V
10.
Variant A:
Twee even grote bollen A en B zijn geleidend en ongeladen.
Ze worden met elkaar in contact gebracht.
Vervolgens wordt een negatief geladen bol C rechts in de buurt van bol B gebracht.
Bollen A en B worden terug van elkaar verwijderd.
Bol C wordt tenslotte weer verwijderd.
Wat is de lading van de bollen A en B?
<A> Beide bollen zijn ongeladen
<B> Beide bollen zijn positief geladen
<C> Bol A is positief geladen, bol B is negatief geladen
<D> Bol A is negatief geladen, bol B is positief geladen
A
B
- - - C -
Variant B:
Twee even grote bollen A en B zijn geleidend en ongeladen.
Ze worden met elkaar in contact gebracht.
Vervolgens wordt een negatief geladen bol C rechts in de buurt van bol B gebracht.
Bol C wordt weer verwijderd.
Bollen A en B worden tenslotte terug van elkaar verwijderd.
Wat is de lading van de bollen A en B?
<A> Beide bollen zijn ongeladen
<B> Beide bollen zijn positief geladen
<C> Bol A is positief geladen, bol B is negatief geladen
<D> Bol A is negatief geladen, bol B is positief geladen
11.
Welke weerstand heeft het grootste vermogen in de volgende schakeling als alle weerstanden
gelijk zijn?
R1
R2
R4
R3
<A> R1
<B> R3
<C> R4
<D> R5
R5
12.
Tussen twee evenwijdige platen heerst een elektrisch veld met veldsterkte E. Een neutron en
een proton worden loodrecht op de veldlijnen in het veld gestuurd.
Welk van de onderstaande figuren geeft de correcte baan van het neutron en het proton weer?
<a>
<b>
n
E
E
n
p
p
n
p
<c>
p
<d>
n
E
E
<A> figuur a
<B> figuur b
<C> figuur c
<D> figuur d
13.
U=4000V
Een elektron beweegt van links naar rechts tussen de
platen van een vlakke condensator in een magnetisch
veld van 0,02 T dat loodrecht staat op het vlak van dit
blad.
De afstand tussen de platen is 4 cm en ze staan onder
een spanning van 4000 V.
Bij welke snelheid gaat het elektron rechtdoor?
<A> 5.104 m/s
<B> 2.103 m/s
e
+
v
-
<C> 8.103 m/s
<D> 5.106 m/s
14.
Gegeven zijn 4 schakelingen met stroombron, een lamp en twee schakelaars.
A
B
C
D
Bij welke schakeling kan men met beide schakelaars de lamp zowel aanzetten als uitzetten?
<A> Schakeling A
<B> Schakeling B
<C> Schakeling C
<D> Schakeling D
15.
In de figuur zijn twee geïsoleerde rechte stroomvoerende
geleiders getekend.
1
2
Ze vervoeren dezelfde stroomsterkte.
I
I
In welk(e) punt(en ) van de figuur is de magnetische inductie
nul?
4
<A> punt 1
3
<B> punt 4
<C> punten 1 en 3
<D> punten 2 en 4
16.
In de figuur is een schakeling van drie weerstanden gegeven.
R2=6
P2=150W
R1=2
U= 48V
R
Wat is de spanning over de weerstand van 2 ohm?
<A> 48V
<B> 24V
<C> 12V
<D> 18V
17.
In de figuren hieronder zijn gelijk geladen bollen met aangegeven massa en lading opgehangen
aan twee touwen.
De lengte van het touw in situatie 3 is het dubbel van de lengte in situaties 1 en 2.

m
Q1

2
m
m
Q1
Q2

2
m
Q2
m
Q3
Wat kan je zeggen over de ladingen Q2 en Q3 ten opzichte van Q1?
<A> Q2  2.Q1
en
Q3  2.Q1
<B> Q2  2.Q1 en
Q3  2.Q1
<C> Q2  Q1
<D> Q2  2.Q1
en
en
Q3  4.Q1
Q3  4.Q1
m
Q3
18.
Een rechthoekig magnetische veld gaat loodrecht in het vlak van dit blad. Door een
ringvormige geleider in het vlak van het blad gaat een stroom met tegenwijzerzin.
       B
       I 
       
C
       
       
       A
In welke zin beweegt de ringvormige geleider dan?
<A> naar onder
<B> naar boven
<C> naar links
<D> naar rechts
D
19.
Vier ladingen zijn gelijk in grootte en bevinden zich op de hoekpunten van een vierkant.
Bij welke figuur is in het middelpunt van het vierkant de potentiaal gelijk aan 0 V en de
elektrische veldsterkte gelijk aan 0 N/C?
<A>
<B>
+
+
+
+
+
+
<C>
<D>
+
+
+
+
20.
A
Rx
In een open stroomkring is een ideale bron geschakeld
aan een onbekende weerstand Rx.
Tussen de punten A en B wordt een spanning gemeten van 4V.
De stroomkring wordt nu gesloten door een weerstand R
van 2 ohm in de kring op te nemen.
Tussen de punten A en B meet men nu een spanning van 2V.
B
A
Rx
R=2
B
Hoeveel bedraagt de weerstand Rx ?
<A> 0,5 Ω
<B> 1 Ω
<C> 2 Ω
<D> 4 Ω
21.
Twee lange rechte stroomvoerende geleiders L 1 en L2 komen uit het vlak van het blad. Ze
bevinden zich op de hoekpunten van een rechthoek met lengte 2d en breedte d.
Door geleider L1 gaat een stroom van 4A.
De resulterende magnetische inductie in punt x is op schaal getekend in de figuur.
L1
x
B
L2
d
Hoe groot is de stroom die gaat door L2 ?
<A> 2 A
<B> 4 A
<C> 8 A
<D> 16 A
22.
Een staafmagneet bevindt zich in de buurt van een spoel. Ze bewegen ten opzichte van elkaar
met snelheid v.
In welke figuur wordt in de spoel een stroom geïnduceerd die in de geleider onderaan
naar links (van b naar a) gaat?
<A>
<B>
De magneet beweegt naar de spoel toe.
v
a
b
S
De magneet beweegt naar de spoel toe.
v
N
R
a
<C>
De magneet beweegt van de spoel weg.
b
N
N
S
R
<D>
De spoel beweegt naar de magneet toe.
v
N
N
a
b
R
S
S
v
a
b
R
N
23.
Twee stromen I1 en I2 verdwijnen in het vlak van dit blad, I2 is dubbel zo groot als I1.
Welke figuur geeft dan best de krachten weer die werken op deze stroomvoerende geleiders?
<A>
I2
I1

<C>
I1

<B>
I1



I2 <D>
I1
I2


24.
Twee weerstanden en een spanningsbron zijn geschakeld in een stroomkring.
y
y
R2
R2
R1
R1
Ub
Ub
x
x
Men verbindt de punten x en y met een geleider.
Welke stroom gaat dan door de geleider die men op de kring heeft verbonden?
<A> nul
Ub
R1
Ub
<C>
R2
<B>
 1 1
 
R2 
R
1
<D> U
b
I2

25.
In het midden van de zijden van een rechthoek met zijden L en 2L bevinden zich
puntladingen zoals aangegeven in de figuur.
-2Q
BC
-Q
A
+Q
D
+2Q
Welke vector is een voorstelling op schaal van de elektrische veldsterkte in het centrum van
de rechthoek.
<A> vector A
<B> vector B
<C> vector C
<D> vector D
26.
Een magnetisch veld verdwijnt loodrecht in het vlak van dit blad. Een
vierkante winding ligt op tijdstip nul in het vlak van dit blad. De winding
draait met constante hoeksnelheid rond haar zijde ab.
a
Welke figuur toont het best de grootte van de flux als functie van de tijd?
<A>
<B>
b
/
/
/
/
t
t
<C>
<D>
/
/
/
/
t
t
27.
Gegeven is een elektrische schakeling.
R
R
R
R
R
R
U
Hoeveel bedraagt de totale stroom door deze schakeling?
<A>
2.U
3.R
<B>
U
3.R
<C>
2.U
R
<D>
3.U
2.R
28.
Twee tegengesteld geladen platen staan op een afstand van
elkaar. Tussen deze platen heerst een elektrische veld.
Het elektrisch veld wordt positief gerekend in de zin van
de positieve x-as of y-as.
+
x
-
Welke grafiek heeft de elektrische veldsterkte weer als functie van de afstand tot de positieve
plaat?
<A>
<B>
E
E
x
x
<A>
<B>
E
E
x
x
7. Kernfysica
Soorten straling:
- Alfastraling:
Een zware kern kan stabieler worden, wanneer een alfa-deeltje uit de kern gestoten
wordt. Het alfa deeltje is groepje van 2 protonen en 2 neutronen. Een alfa deeltjes is
dus een He-4 kern.
Groot ioniserend vermogen, doordringbaarheid = klein
- Bètastraling
Een kern die teveel neutronen/ protonen heeft kan stabieler worden als een neutron
verandert in een proton of omgekeerd.
Bèta-min:
(bij teveel neutronen)
Bèta-plus:
(bij teveel protonen)
Matig ioniserend vermogen, matige doordringbaarheid
- Gammastraling
Als een nucleon terugvalt op een stabieler baan, dan geeft het energie af in de vorm
van elektromagnetische straling. Deze straling noemen we gammastraling.
Halveringstijd:
De halveringstijd van een radioactief element is de tijd waarin het aantal nucliden tot
op de helft terugvalt.
Vervalwet:
𝑡⁄
𝑁(𝑡)
𝑁0 ( )
𝑡⁄
(𝑡)
0
( )
𝑡⁄
(𝑡)
0
( )
Activiteit:
De activiteit van een stof geeft aan hoeveel transmutaties er plaatsvinden per seconde.
Dit komt overeen met het aantal alfa, bèta of gammadeeltjes die uitgezonden worden per
seconde.
𝑁
,
1.
Een hoeveelheid stof van radio-isotoop S heeft een activiteit die 4 maal hoger is dan de activiteit
van een hoeveelheid radio-isotoop Ca. De halveringstijd van S (87d) is ongeveer gelijk aan de
helft van de halveringstijd van Ca (162 d). Na hoeveel dagen zal de activiteit van beide stoffen
ongeveer gelijk zijn?
<A> 330 d
<B> 220 d
<C> 162 d
<D> 87 d
2.
Een staaf van 1200 g koolstof (een isotopenmengeling van 14C en 12C) heeft een oorspronkelijke
radioactiviteit van 300 Bq.
De halfwaardetijd van 14C is 5740 jaar en de desintegratieconstante is gelijk aan
3,83 .10-12 /s.
Hoe groot was de oorspronkelijke massa aan 14C?
<A>
<B>
<C>
<D>
1,56 . 10-7 g
1,30 . 10-10 g
1,82 . 10-9 g
1,56 . 10-9 g
3.
De halfwaardetijd van een bepaalde radio-isotoop van Nikkel is 100 jaar. De massa nikkelisotoop
bedraagt oorspronkelijk 86 mg. Hoeveel van deze massa zal er na 1000 jaar nog overblijven?
<A> 8,6 mg
<B> 84 µg
<C> 4,3 mg
<D> 168 µg
4.
Een bepaalde hoeveelheid radioactieve stof heeft een activiteit van 185 MBq.
Na 180 minuten is de activiteit gedaald tot 60 MBq.
Om welke radioactieve stof zou het kunnen gaan?
<A> Fluor-18, met een halfwaardetijd van 109 minuten
<B> Gallium-72, met een halfwaardetijd van 59 minuten
<C> Koolstof-11, met een halfwaardetijd van 21 minuten
<D> Stikstof-13, met een halfwaardetijd van 10 minuten
5.
Strontium 89 wordt in de nucleaire geneeskunde gebruikt om littekens bij bot te behandelen.
Deze radioisotoop zendt bètastralen uit en heeft een halveringstijd van 50 dagen. Bij de
vervalreactie ontstaat yttrium 89.
Als er oorspronkelijk geen yttrium aanwezig is, wat is dan de verhouding van het aantal
yttriumkernen tot het aantal strontiumkernen na 100 dagen?
<A>
NY
4

NSr
1
<B>
NY
3

NSr
1
<C>
NY
2

NSr
1
<D>
NY
1

NSr
4
6.
Koolstof 14 is een radio-isotoop die vervalt door bètastraling.
De halfwaardetijd van 14C is 5720 jaar.
Wat is de verhouding van het aantal dochterkernen tot het aantal moederkernen na
11440 jaar?
<A> 1
<B> 3
<C> 4/3
<D> 3/4
7.
Gegeven is de vervalgrafiek van drie radioactieve stoffen A, B en C.
A
(KBq)
B
C
A
t
Welke uitspraak over de grootte van de halveringstijden is correct?
<A>
T
T
T
1 A
1 B
1C
<B>
T
T
T
1 B
1 A
1C
<C>
T
T
T
1C
1 A
1B
<D>
T
T
T
1 B
1C
1A
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
8.
Aluminium 25 is een radio-isotoop met 13 protonen die spontaan vervalt via één van de
vormen van bètaverval.
Hoeveel neutronen heeft de kern die ontstaat na spontaan bètaverval van aluminium
25?
<A> 11
<B> 12
<C> 13
<D> 14
9.
De halfwaardetijd van een Mb-isotoop die gebruikt wordt op de afdeling radiologie
bedraagt 8 h.
De beginactiviteit van het radioactief staal bedraagt 320 kBq.
Hoelang duurt het vooraleer de activiteit terugvalt tot 40 kBq?
<A>
8h
<B>
16 h
<C>
24 h
<D>
32 h
8. Kinematica
(𝑡)
(𝑡)
(𝑡)
𝑒
−
𝑏
(𝑡)
𝑡
𝑡
(𝑡)
𝑡
𝑡
Speciale bewegingen
Positie
Snelheid
(𝑡)
ERB
𝑡
(𝑡)
𝑏
x(t)- grafiek is rechte
EVB met
(𝑡)
v(t)-grafiek is horizontale rechte
𝑡²
𝑏
𝑡
𝑏
𝑏
𝑡
𝑏
x(t)- grafiek is dalparabool
EVB met
(𝑡)
𝑡²
x(t)-grafiek is bergparabool
Rico = v
(𝑡)
𝑡
(𝑡)
𝑡
𝑏
v(t)-grafiek is dalende rechte
= oppervlakte onder v(t)-grafiek
𝑣 = oppervlakte onder a(t)-grafiek
Rico = a
𝑏
v(t)-grafiek is stijgende rechte
9. Dynamica
2de wet van Newton
𝐹⃗
⃗
3de wet van Newton (actie en reactie)
Als een voorwerp A een kracht 𝐹⃗ uitoefent op voorwerp B, dan oefent voorwerp B
tegelijkertijd een kracht 𝐹⃗ uit op voorwerp B, waarbij geldt:
𝐹⃗
−𝐹⃗
Arbeid
∫ 𝐹( ) 𝑑
𝑊
Speciaal geval (als de kracht constant is): 𝑊
Potentiële gravitatie-energie
𝐸
𝐸
1
−
2
Kinetische energie
𝐸
²
Potentiële elastische energie
𝐸𝑒𝑙
𝑘
Behoud van energie
𝐸
𝑊𝑡𝑜𝑡
𝐸
𝑊
𝐸𝑡𝑜𝑡
²
𝐹
1.
Men stuurt een kleine testraket verticaal omhoog in het gravitatieveld van de aarde.
De reactiemotor zorgt gedurende 5 seconden voor een constante versnelling van 8 m/s², dan is
de brandstoftank leeg.
Hoe hoog geraakt deze raket?
<A> 100 m
<B> 182 m
<C> 82 m
<D> 123 m
2.
Een auto rijdt aan 72 km/h op een vlakke weg en remt plots met een vertraging van 2 m/s².
Bereken de remafstand.
<A> 200 m
<B> 100 m
<C> 72 m
<D> 37 m
3.
Bereken de versnelling van het wagentje in de volgende figuur.
Wrijving is te verwaarlozen.
10 kg
<A> 2/3 g
<B> 5/6 g
<C> 1/6 g
<D> 1/5 g
2 kg
4.
We nemen aan dat de vervorming van de kreukzone van een auto de wet van Hooke volgt. In de
kennedytunnel is onlangs de maximumsnelheid teruggebracht van 90 naar 70 km/h. Als bij een
botsing de kinetische energie volledig wordt omgezet in potentiële vervormingsenergie, hoeveel
% vermindert dan de schade (lineaire vervorming van de kreukzone) aan de auto bij een
botsing?
<A> 28,6 %
<B> 11,8 %
<C> 22,2 %
<D> 39,5 %
5.
De grafiek hiernaast toont de snelheid als functie van de tijd bij twee verschillende auto’s.
Wanneer hebben die twee auto's dezelfde afstand afgelegd?
v (m/s)
<A> 2 s
6
<B> 3 s
4
<C> 4 s
2
<D> 6 s
2
4
t (s)
6
6.
Een zweefvliegtuig maakt een glijvlucht. De grafiek hieronder stelt de hoogte van het
zweefvliegtuig voor als functie van de tijd. Bereken de totale snelheid van dit zweefvliegtuig als
het voor elke horizontale afstand van 100 m, 10 meter omlaag gaat.
<A> 125 km/h
h
<B> 75,4 km/h
(km)
<C> 82,5 km/h
<D> 7,5 km/h
1,0
0,5
1
7.
2 t(min)
Een vliegtuig heeft een startbaan van 500 meter nodig om op te stijgen. Het moet daarbij een
startsnelheid van 50 m/s bereiken.
Wat is de versnelling van het vliegtuig als je aanneemt dat het de gehele baan gebruikt?
<A> 1 m/s²
<B> 2 m/s²
<C> 2,5 m/s²
<D> 3 m/s²
8.
Variant1:
Een wagentje met massa m1 versnelt wrijvingsloos op een vlakke tafel zoals in de figuur.
Wat gebeurt er met de versnelling van het wagentje als massa 2 verdubbeld wordt?
m1
m2
<A>
ana
2(m1  m2 )

avoor
m1  2.m2
<B>
ana
2
avoor
<C>
ana
2m1  m2

avoor m1  2.m2
<D>
ana
m  m2
 1
avoor 2.m1  m2
Variant2:
Een wagentje met massa m1 versnelt wrijvingsloos op een vlakke tafel zoals in de figuur. Wat
gebeurt er met de versnelling van het wagentje als massa 1 verdubbeld wordt?
m1
m2
<A>
ana
2(m1  m2 )

avoor
m1  2.m2
<B>
ana
2
avoor
<C>
ana
2m1  m2

avoor m1  2.m2
<D>
ana
m  m2
 1
avoor 2.m1  m2
9.
Een fabrikant van speelgoedkanonnen heeft berekend dat de kartonnen bommetjes zijn
speelgoed verlaten met een energie van 20 mJ. De bijgeleverde bommetjes hebben een massa
van 2,5 gram per stuk. Met welke snelheid zullen de bommetjes het speelgoedkanon verlaten?
<A> 2 m/s
<B> 4 m/s
<C> 6 m/s
<D> 8 m/s
10.
Een massa van 10 kg is opgehangen aan twee touwen zoals in de figuur. Het rechtertouw is
horizontaal en het linkertouw maakt een hoek van 30° met de verticale wand.
Bereken de spankracht in het linkertouw
aangeduid met een pijl in de figuur.
10 kg
<A> 115 N
<B> 86 N
<C> 200 N
<D> 50 N
11.
Wanneer een voorwerp van 10 m hoogte valt, dan is de snelheid waarmee het de grond bereikt
gelijk aan v.
Van welke hoogte moet je hetzelfde voorwerp laten vallen om een eindsnelheid van 2.v te
bekomen.
<A> 14,1 m
<B> 15 m
<C> 20 m
<D> 40 m
12.
De startbaan van een vliegtuig is 500 m lang. Een vliegtuig heeft de volledige lengte van deze
baan nodig om op te stijgen. De minimale snelheid bij het opstijgen moet 50 m/s bedragen. Hoe
lang duurt het opstijgen vanuit stilstand tot het vliegtuig opstijgt?
<A> 10 m
<B> 20 m
<C> 40 m
<D> 50 m
13.
Iemand kijkt vanuit een verdieping op een hoogte van 20 m horizontaal uit het raam en ziet een
voorwerp verticaal voorbijschieten. Vier seconden later valt het voorwerp op de grond. Met
welke snelheid kwam het voorwerp voorbij het raam?
<A> 10 m/s
<B> 12,5 m/s
<C> 15 m/s
<D> 20 m/s
14.
Twee identieke veren hangen parallel samengesteld naast
elkaar. Ze worden 3 cm uitgerokken door een massa van 3 kg.
Deze veren worden vervolgens in serie onder elkaar
gehangen.
Hoeveel zal de samengestelde veer nu uitrekken onder
hetzelfde gewicht?
<A> 9 cm
<B> 12cm
<C> 6 cm
<D> ook 3 cm
15.
Twee identieke veren hangen parallel naast elkaar. Ze worden
elk 3 cm uitgerokken door een massa van 3kg. Deze veren
worden vervolgens in serie onder elkaar gehangen en beladen
met de twee massa’s.
Hoeveel zal de samengestelde veer nu uitrekken onder dit
nieuwe gewicht?
<A> 9 cm
<B> 12cm
<C> 6 cm
<D> 24 cm
16.
Een honkbalspeler werpt een bal met gestrekte arm, hij zet daarbij een stap vooruit om meer
kracht te kunnen geven. Zo oefent hij over een afstand van 2 m een constante kracht van 200 N
uit op een bal van 500 g.
Bereken de snelheid waarmee de honkbalspeler de bal wegwerpt.
<A> 40,0 m/s
<B> 28,3 m/s
<C> 30,0 m/s
<D> 20,0 m/s
17.
a
(m/s²)
Een sprinter loopt een afstand van 100 m.
In de grafiek wordt de versnelling gegeven als functie van de tijd. Na 4
5
seconden blijft de versnelling van de sprinter gelijk aan nul.
+ + + + +
5 t (s)
Wat is de snelheid van de loper na 4 seconden?
<A> 11 m/s
<B> 9 m/s
<C> 10 m/s
<D> 12 m/s
18.
Twee identieke massa’s zijn opgehangen met een touw aan twee vaste katrollen. De
wrijvingskracht is te verwaarlozen.
Hoeveel bedraagt de spankracht in het touw?
m
<A> 2.m.g
<B> m.g/2
<C> m.g
<D> 0 N
m
19.
De volgende figuur toont op schaal hoe een touw opgehangen is
tussen twee muren aan vaste punten P en R. In punt Q wordt aan
een tweede touw een massa m bevestigd.
Welke uitspraak over de grootte van de spankrachten
in de touwen FPQ, FQR en FQS is correct?
P
R
Q
<A> FQR > FPQ
<B> FPQ > FQR
S
m
<C> FPQ =FQR = FQS
<D> FPQ =FQR < FQS
20.
45°
30°
Twee gelijke massa’s glijden wrijvingsloos van twee hellende vlakken met dezelfde hoogte. Bij
de eerste massa is de helling van het vlak 45° en bij de tweede is dat 30°.
Wat is de verhouding van de snelheden waarmee de twee massa’s de grond bereiken?
v30 C
o
s(3
0)

<A> v C
o
s(4
5)

4
5

v30
Sin(30)

<B> v S
in(45)

45
<C>
v
S
in
(3
0)

3
0


v
S
in
(4
5)

4
5

<D>
v30
1
v45
21.
Men laat een voorwerp met massa m vallen van een bepaalde hoogte x en men meet de
bijhorende tijd t. Men herhaalt nu dit experiment voor verschillende hoogten.
Welke grafiek geeft het verloop van de tijd als functie van de hoogte weer?
<A>
<B>
t
t
x
x
<C>
<D>
t
t
x
22.
Een vaste positieve lading +Q bevindt zich in het centrum van
een cirkel met straal R.
Een negatieve lading -Q beweegt op de cirkel van 90° naar 0°.
Bereken arbeid die geleverd wordt op de negatieve lading
gedurende deze verplaatsing:
<A> nul
<B>
k..Q2.R
4
<C>
k . .Q 2
2
x
Q
+
Q
<D>
k . .Q 2
2.R
23.
Een auto met aanhangwagen rijden aan 72 km/h. De massa van de auto is 1000 kg, die
van de aanhangwagen 500 kg. De aanhangwagen heeft geen eigen remmen en is via
veersysteem bevestigd aan de auto.
De auto remt en komt in 5 s tot stilstand.
Gedurende het remmen legt hij nog 50 m af.
Bereken de kracht die de aanhangwagen uitoefent op de wagen.
<A> 6000 N
<B> 4000 N
<C> 2000 N
<D> 2500 N
24.
Blok 1 weegt twee maal zo zwaar als blok 2.
Om beide blokken vanuit rust in beweging te krijgen drukt men eerst tegen de linkerzijde op m1.
De kracht van m1 op m2 is dan 2 N.
F
m1
m1
m2
m2
F
Men oefent nu een kracht uit op m2 naar links om beide blokken in beweging te krijgen.
Hoeveel bedraagt dan de kracht van m2 op m1?
<A>
<B>
<C>
<D>
1N
2N
4N
Niet te voorspellen
25.
Een auto rijdt de eerste helft van een rit met een constante snelheid v1. Daarna rijdt hij de
andere helft verder met een constante snelheid v2.
Hoeveel bedraagt zijn gemiddelde snelheid.
<A>
v
v1 v2
2
<B>
v
2.v1.v2
v1 v2
<C>
v
v1 v2
2.v1.v2
<D>
v
2.v1
v1 v2
10. Trillingen en golven
Definitie trilling:
Een mechanische trilling is een periodieke beweging van een systeem rond een evenwichtspunt.
Harmonische trilling:
Een harmonische trilling is een trilling die geschreven kan worden als:
(𝑡)
met
(
2
𝑡
𝜙)
𝜙
2
Δ𝑡
Opm:
De snelheid is dan: (𝑡)
En de versnelling: (𝑡)
(
−
2
𝑡
(
𝜙)
𝑡
𝜙)
Massa-veer systeem:
√
𝑘
Slinger:
√
Geluidsniveau:
𝑁
(
𝐼
12
𝑊
²
)
Definitie golf
Een golf is een voortplanting van een trilling. De snelheid waarmee de golf opschuift noemen we
de golfsnelheid .
De golflengte is de afstand die de golf aflegt in één periode .
De golfvergelijking kan je als volgt schrijven:
( , 𝑡)
(
𝑡
𝑘 )
(
𝜋
𝑡
𝜋
)
(+ voor een linkslopende golf, - voor een rechtslopende golf)
Elk punt van de golf voert een harmonische trilling uit met een periode . Als je de uitwijking
volgt in functie van de tijd zie je dus een sinuscurve.
Kijk je op een willekeurig moment naar de golf, dan zie je ook een sinuscurve die zich herhaalt
wanneer je een golflengte verder kijkt. De curve beweegt met een snelheid
naar links of
naar rechts.
1.
Een golf loopt naar rechts langs een touw. De volgende figuur stelt de verticale verplaatsing van
een golvend touw voor als functie van de horizontale afstand tot de golfbron op tijdstip nul.
y
(cm)
4
20
40
60
x (cm)
80
Niet meer dan een periode later, na 62,5 ms registreert men de volgende y(x)-grafiek.
y
(cm)
4
20
40
60
80
x (cm)
Bereken met gegevens uit deze grafieken de golfsnelheid.
<A> 1,6 m/s
<B> 3,2 m/s
<C> 6,4 m/s
<D> 0,4 m/s
3.
Bij een echografie wordt een ultrasoon geluid door de buik gestuurd, het tijdsverschil tussen de
gezonden en de weerkaatste golf wordt geregistreerd.
Bereken de maximale peildiepte als het tijdsverschil maximaal 200µs bedraagt.
Gebruik een geluidsnelheid van 2500 m/s in de buikholte.
<A>
7 cm
<B> 50 cm
<C> 30 cm
<D> 25 cm
6.
Een voorwerp wordt bevestigd aan een niet uitgerekte veer en losgelaten van een hoogte van
12cm. In een grafiek wordt de verticale positie van het trillend voorwerp gegeven als functie van
de tijd. De krachtconstante van de veer is 50 N/m.
y (cm)
12
8
t (s)
4
Hoeveel bedraagt de massa van het voorwerp en wat is de periode van deze trilling?
<A> m=0,2 kg
T= 250 ms
<B> m=0,3 kg
T= 486 ms
<C> m=0,2 kg
T= 400 ms
<D> m=0,3 kg
T= 380 ms
8.
Gegeven is de positie en snelheid van een harmonisch trillend voorwerp op tijdstip nul.
Daarnaast staan vier versnelling-tijd-grafieken.
a
a
a
a
t
t
t
t
v
A
B
C
D
9.
Gegeven is een y(x)-diagram van een naar links lopende golf met een frequentie van 4
Hz op tijdstip t0 en golfsnelheid c.
Punten
A en B liggen op de x-as.
y
1
A
B
2
4
6
8
x
-1
Hoeveel bedragen de waarden y(A) en y(B) op tijdstip t0+ /(4.c)
<A> y(A)=0 en y(B)<0
<B> y(A)<0 en y(B)=0
<C> y(A)>0 en y(B)=0
<D> y(A)=0 en y(B)>0
10.
Een veer heeft een rustlengte L0 en een veerconstante k.
Een wagentje met massa m botst met een snelheid v op deze veer zodat ze ingedrukt wordt.
Welke formule geeft de lengte van de veer op het ogenblik dat het wagentje tot stilstand komt
tegen de veer?
<A>
L0 v.
<B>
L0 
<C>
v 2 .m
k
<D>
v.
m
k
m.v
k
m
k
11.
De elongatie langs de y-as bij een harmonische trilling wordt hieronder grafisch voorgesteld.
y
1
2
3
4
5
6
Welke stelling is juist op tijdstip 6 s?
<A> De snelheid is maximaal
<B> De versnelling is minimaal
<C> De kinetische energie is maximaal.
<D> De potentiële energie is maximaal.
7
t (s)
11. Geluid
Geluidsniveau:
𝑁
(
𝐼
12
𝑊
²
)
Opmerking:
-
Bij een verdubbeling van de intensiteit, stijgt het geluidsniveau met 3dB.
Bij een vertienvoudiging van de intensiteit, stijgt het geluidsniveau met 10dB.
2.
In een concertzaal wordt 70 dB gemeten wanneer 1 trompet speelt. Indien meerdere trompetten
tegelijk spelen mag hun intensiteit opgeteld worden.
Hoeveel decibel zal men meten wanneer er 10 trompetten tegelijk in fase spelen?
<A> 73 dB
<B> 80 dB
<C> 90 dB
<D> 700 dB
7.
Bij geluidsterkte is de referentie voor de decibelschaal of de basisintensiteit I 0 gelijk aan 1.10-12
W/m².
Wat is het aantal decibel bij een geluidsintensiteit van 10-9 W/m²?
<A> 3 dB
<B> 9 dB
<C> 30 dB
<D> 90 dB
13.
Op een muziekfestival bedraagt de geluidssterkte 103 dB.
Hoeveel maal is dit geluid dan sterker dan 100 dB?
<A> 3 maal groter
<B> 2 maal groter
<C> 3 % groter
<D> 2% groter