Van een vertikaal hangende koord, lengte 2m, is het

MINISTERIE VAN ONDERWIJS
EN VOLKSONTWIKKELING
UNIFORM EINDEXAMEN HAVO 2008
VAK
DATUM
TIJD
: NATUURKUNDE
: VRIJDAG 18 JULI 2008
: 07.45U-10.15 U.
Aantal opgave bij dit vak: 4
Aantal pagina’s
:6
Controleer zorgvuldig of alle pagina’s in de goede volgorde aanwezig zijn.
Neem in geval van een afwijking onmiddellijk contact op met een surveillant.
Toegestaan Calculator
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Opgave 1 (20P)
Fig 1
Een boot steekt een rivier over. De snelheid van de boot kan ontbonden worden in een Xcomponent, Vx, en een Y-component, Vy, zoals in de tekening is aangegeven . Vx is de
snelheid die de boot krijgt tengevolge van de stroming. Vy is de snelheid die de boot krijgt
tengevolge van de motorkracht. De snelheid-tijd diagrammen zijn hieronder gegeven. De
oversteek duurt 600 s.
Fi
Fig 2
(2)
(3)
(2).
(4)
(3)
Fig 3
A. Bepaal de breedte van de rivier.
B. Bereken de verplaatsing van de boot na 600 sec.
C. Bepaal de vertraging van de boot op t = 500 s.
D. Bepaal de snelheid (grootte en richting) van de boot op t = 300 s.
E. Bereken de gemiddelde snelheid (grootte en richting) van de boot bij het
oversteken van begin tot eindpunt t.o.v. de oever.
(3) F. Bereken het vermogen van de motor op t = 300 sec, Fmotor op dat moment is
1000 N.
(3) G. Bereken het vermogen en de kracht van het stromend water op de boot.
De arbeid verricht door het water op de boot tijdens de oversteek bedraagt 150 KJ
Opgave 2 (23P)
figuur 4
figuur 5
figuur 6
Van een vertikaal hangende koord, lengte 2m, is het uiteinde M vast.
De gegeven stand in figuur 4 is de evenwichtsstand. Het uiteinde A wordt op het tijdstip
t = 0 in harmonische trilling gebracht met een amplitudo van 2,5 cm.
Figuur 5 geeft de stand weer op t = 17,5 s, van het koord waarin de trilling zich
voortplant. Punt M is nog niet bereikt. Neem voor de richting naar links en omhoog
positief. A blijft in trilling.
(4) A. Laat middels een berekening zien dat de frequentie waarmee punt A trilt, gelijk
is aan 0,1 Hz.
(4) B. Bereken de golfsnelheid.
(3) C. Bepaal de fasen van de deeltjes A,B en C van het koord bij de gegeven stand
van figuur 5.
(3) D. In welke richting bewegen deze deeltjes?
(5) E. Teken de stand van het koord nadat een hele golf is teruggekaatst bij M in
figuur 4.
(4) E. Teken het snelheid-tijd diagram van punt A in het tijdsinterval [0s;17s] in
figuur 6. Geef ook de waarde van de maximale snelheid aan.
Opgave 3 (20P)
Fig. 7
Fig. 8
I.
Zie figuur 7. De meters en de spanningsbron zijn ideaal. De
bronspanning is ingesteld op 25 volt. S is gesloten.
(4) A. Bereken de uitslag van A2 en A1.
S wordt geopend. De waarde van de bronspanning wordt
vervolgens zodanig gewijzigd, dat A1 een stroom van
1,50 A gaat aanwijzen.
(5) B. Bereken de uitslag van A2 en bepaal de waarde van de
bronspanning.
II.
Zie figuur 8. De spanningsbron is niet ideaal. Vb = 21 volt; Ri = 0,5
ohm. S is gesloten. A2 wijst een stroom aan van 2,0 A. In deze
situatie trekt lampje L een vermogen van 9,6 watt. Ri is de weerstand
in de spanningsbron en is in serie met de weerstand van 4Ω.
(5) C. Bereken de uitslag van V1, V2 en A1.
(3) D. Bereken de grootte van R.
S. wordt geopend.
(3) E. Beredeneer of V2 een grotere of kleinere uitslag krijgt.
Opgave 1V (27p)
Klem
Vat A
Veer
Z2
Onverzadigde
damp
Vat B
Luchtledig
Fig 9
Zie tekening. In een vat A bevindt zich 10 L onverzadigde damp van 20°C. De zuiger Z1
zit vast. De zuiger Z2 is verbonden aan een veer met een veerconstante (C) van 20N/cm.
De veer is 5 cm ingedrukt. Oppervlak zuiger Z2 is 20 cm². Wrijvingskrachten worden
verwaarloosd. Voor de onverzadigde damp mogen de gaswetten gebruikt worden. De
warmte-uitwisseling met de omgeving mag worden verwaarloosd.
De verzadigingsdruk van de damp bij 10°C is 2900000 N/m².
De verzadigingsdruk van de damp bij 20°C is 4000000N/m².
Massa damp in het vat is 6 gram.
Warmtecapaciteit vat met toebehoren is 30 J/°C.
Soorgelijke warmte damp bij constante druk is 1,72 J/kg.k.
(2) A. Bewijs dat de kracht die de damp op Z2 uitoefent, gelijk is aan 100N.
(3) B. Bereken de druk in Vat A.
De zuiger Z1 wordt langzaam omhoog gebracht en vastgezet. De temperatuur wordt
verlaagd tot 10°C.
De druk in het vat wordt hierdoor 30.000N/m².
(4) C. Bereken het volume van de damp.
(3) D. Zal de zuiger Z2 naar links of naar rechts willen bewegen? Verklaar je
antwoord.
De temperatuur van de onverzadigde damp wordt weer gebracht op 20°C en het volume
op 10 liters. Bij verdere samenpersing van de damp zal deze bij een bepaald volume niet
verzadigd raken.
(4) E. Bereken de grootte van dit volume.
(3) F. Bepaal de dichtheid van de verzadigde damp in g/dm³.
(4) G. Beredeneer hoe groot de druk van de damp wordt, als we het bij e berekend
volume halveren bij constante temperatuur. Hoeveel damp is er dan
gecondenseerd?
(4) H. Hoeveel Joule warmte is er nodig om het vat met damp te verwarmen van 10°C
tot 20°C als de zuiger Z1 vrij kan bewegen.
MINISTERIE VAN ONDERWIJS
EN VOLKSONTWIKKELING
UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2008
VAK
DATUM
TIJD
: NATUURKUNDE
: DONDERDAG 14 AUGUSTUS 2008
: 07.15 U.- 10.15 U.
Aantal opgave bij dit vak: 4
Aantal pagina’s
:5
Controleer zorgvuldig of alle pagina’s in de goede volgorde aanwezig zijn.
Neem in geval van een afwijking onmiddellijk contact op met een surveillant.
Toegestaan Calculator
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Opgave 1 (28p)
Plafond
Kogel A (M=0,4kg) is middels 2 koordjes verbonden aan het plafond.
De lengte van beide koordjes is 1m.
(4) A. Bereken de spankracht in de koorden.
Koord K2 wordt doorgeknipt hierdoor maakt kogel A een cirkelbeweging en botst
tegen kogel B in de laagste stand.
(5) B. Toon aan dat de snelheid van de kogel A net voor de botsing gelijk is aan 1,6
m/s.
(4) C. Bereken op dat moment de spankracht in koord K1.
Tijdens de botsing met B (MB = 0,6 kg) krijgt de kogel A impulsverandering van 1,2Ns.
(5) D. Bereken de grootte en de richting van de snelheid van kogel A na de botsing.
(5) E. Bereken de grootte en de richting van de snelheid van kogel B na de botsing.
(5) F. Hoe hoog komt kogel B op de helling als de wrijving wordt verwaarloosd?
Opgave 2 (20p)
In een schakeling zijn 5 lampen en een ideale spanningsbron opgenomen.
In punt C is de schakeling geaard.
L1 = 8v/8w.
L2 en L5 zijn identiek (6v/12w).
Situatie 1: S1 blijft open en S2 wordt gesloten.
L4, L1,L2 en L5 branden normaal.
(4) A. Bereken de bronspanning en bronstroom.
(2) B.1. Bereken het vermogen van L4.
(4) 2. Bereken de potiaal in de punten At/mD.
Situatie 2: S1 en S2 worden gesloten, L1 en L2 branden normaal.
Er stromen 6,25.10.18 electronen door lamp 3 per seconde.
(3) C. Toon aan dat de stroom door L3 gelijk is aan 1A. Door middel van een
berekening.
(4) D. Bereken het vermogen van L4 en L5.
(3) E. Bereken de ontwikkelde warmte in L3 gedurende 5 minuten.
Opgave 3 (20p)
In een afgesloten cylinder bevinden zich Etherdamp en Stikstofgas.
Beide stiffen zijn gescheiden door vrij beweegbaar zuiger (A=10 cm²)
In toestand A is de druk van het gas gelijk aan 4 bar en het volume 10 cm³.
Van de Etherdamp is de isotherm gegeven met de drie toestanden A,B en C.
Verder is de massa van damp in toestand A gelijk aan 4 gram.
(4) A. Bereken de massa van de zuiger.
(3) B. Bereken de grootte van X. (zie fig)
(4) C. Bereken de grootte van Y. (zie fig)
(3) D.Toon aan dat de maximale dichtheid van het Etherdamp 0,11 g/cm³ is.
(4)ere
(4) E. Bereken de massa van het ontstane vloeistof in toestand C.
(3) F. Geef de toestanden A, B en C van de stikstof in een p.v diagram aan.
Opgave 4 (22p)
In beide diagrammen is eerst het uitwijking-tijd diagram van deeltje A en vervolgens het
snelheid –tijd diagram van deeltje B weergegeven.
(4) A. Bepaal het fase verschil tussen A en B op t = 0s.
(4) B. Bepaal de verhouding van de maximale snelheid van A en B.
(5) C. Bepaal de oppervlakte van het gearceerd gebied.
(3) D. In welke tijdinterval is de snelheid van A en B gelijkgericht en positief?
(5) E. Construeer het a-t diagram van zowel A en B in één diagram.