Oefenmateriaal Examentrainingen NaSk 1 VMBO Basis / Kader 2016

Trainingsboek Natuurkunde VMBO
BB-KB
2016
Hey jij daar!
Welkom op de examentraining Natuurkunde VMBO! Het woord examentraining zegt
het al: trainen voor je examen. Tijdens deze training behandelen we de examenstof
in blokken en oefenen we ermee. Daarnaast besteden we ook veel aandacht aan de
vaardigheden voor je examen; je leert handigheidjes, krijgt uitleg over de meest
voorkomende vragen en leert uit welke onderdelen een goed antwoord bestaat.
Verder gaan we in op hoe je de stof het beste kunt aanpakken, hoe je verder komt
als je het even niet meer weet en vooral ook hoe je zorgt dat je overzicht houdt.
Naast de grote hoeveelheid informatie die je krijgt, ga je zelf ook aan de slag met
examenvragen. Tijdens het oefenen hiervan zijn er genoeg trainers beschikbaar om
je verder te helpen, zodat je leert werken met de goede strategie om je examen aan
te pakken. Hierbij is de manier van werken belangrijk, maar je kunt natuurlijk altijd
inhoudelijke vragen stellen; ook over de onderdelen die niet klassikaal behandeld
worden.
Voor iedere vraag zijn er uiteraard uitwerkingen beschikbaar, maar gebruik deze
informatie naar eigen inzicht. Vergeet niet dat je op je examen ook geen uitwerkingen
krijgt. Sommige vragen worden klassikaal besproken, andere vragen moet je zelf
nakijken.
Mocht je nog meer willen oefenen na deze examentraining, neem dan een kijkje op
www.examentraining.nl. Daar vind je oude examens en ons lesmateriaal van vorig
jaar.
Na de tips volgen het programma voor vandaag en de bijbehorende opgaven. We
verwachten niet dat je alle opgaven binnen de tijd af krijgt, maar probeer steeds zo
ver mogelijk te komen. Als je niet verder komt, vraag dan om hulp! We willen je graag
leren hoe je er wél uit kunt komen. En onthoud goed, nu hard werken scheelt je
straks misschien een heel jaar hard werken…
We wensen je heel veel succes vandaag en op je examen straks!
Namens het team van de Nationale Examentraining,
Eefke Meijer
Hoofdcoördinator
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
2
EXAMENTIPS EN -TRUCS

Let op je voeding: druivensuiker, pinda’s en fruit doen niet alleen wonderen
voor je concentratie, ze zijn ook nog eens erg lekker!

Alcohol, sigaretten, koffie en thee zijn niet zo positief voor je geheugen:
afblijven dus.

Ga de de dag voordat je een examen hebt op tijd naar bed. Alleen dan kun je
ontspannen en geconcentreerd aan het werk.

Ontbijt goed, ook al ben je een beetje misselijk door de zenuwen.

Zorg goed voor jezelf: het zou toch balen zijn als je ziek bent tijdens je
examens! Maar een goede gezondheid heeft meer voordelen: als je een
goede conditie hebt, is de zuurstoftoevoer naar je hersenen hoger en presteer
je dus beter.

Leer om te gaan met de tijdsdruk tijdens examens, oefen thuis hoeveel tijd je
nodig hebt voor een heel examen/ of deel je tijd in.

Maak oefenexamens!

Als je na vijf minuten hardnekkig peinzen nog steeds het antwoord niet weet,
ga dan naar de volgende vraag. Dan kun je, als je alle vragen af hebt, terug
gaan naar die vraag.

Vul bij meerkeuzevragen duidelijk één antwoord in. Als je je antwoord
verandert, geef dit dan duidelijk aan.

Staat er in de vraag ‘geef 2 antwoorden’, geef er dan ook 2 (meer mag, maar
alleen je eerste 2 antwoorden kunnen goed gerekend worden).

Neem de tijd. Na anderhalf uur voorovergebogen zitten, mag je je best even
uitrekken. Dat is goed voor de concentratie.

Tijd over? Controleer of je volledig antwoord hebt gegeven op alle vragen.
Hoe saai het ook is, het is belangrijk: een (onderdeel van een) vraag kun je
gemakkelijk per ongeluk overslaan.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
3
HET EXAMEN NASK 1
Het examen NaSk1 zal bestaan uit verschillende onderwerpen. Rond deze
onderwerpen zijn vragen gesteld. Dit kunnen 1 tot 5 vragen zijn die onder een
onderwerp vallen. Sommige vragen zullen zijn kennisvragen, anderen zullen je
vragen om te rekenen om tot de juiste uitkomst te komen. Ook zullen er opgaven zijn
waar grafieken getekend of afgelezen moeten worden. Het is dan ook belangrijk
deze vragen erg precies te bekijken voor het juiste antwoord. Tevens kan het
examen plaatjes bevatten die je niet eerder gezien hebt. Bekijk deze rustig en kijk
goed wat hier mee bedoeld word.
In totaal zal het examen 2 uur duren. Het totale aantal vragen verschilt per
tentamen. Meestal zullen dit richting de 65-75 vragen zijn. Binas of biodata mag
hierbij gebruikt worden en kunnen je hulp geven bij de stofeigenschappen, formules
etc. Zorg ervoor dat je goed kan werken met Binas – Biodata (weten waar alles te
vinden is).
TOEGESTANE HULPMIDDELEN

Schrijfmaterialen, inclusief millimeterpapier

Tekenpotlood

Gum

Blauw en rood kleurpotlood

Passer

Geodriehoek

Rekenmachine (geen grafische)

BINAS
TIPS
Vooraf aan het examen

Zorg voor verse batterijen in je GR.

Zet dingen in je GR die je echt niet kunt onthouden, dit is toegestaan. Maar
teveel erin zetten leidt af, je kunt het beste zoveel mogelijk uit je hoofd leren.

Zorg ervoor dat je Binas bij je hebt!
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
4
Tijdens het examen

Bekijk het tentamen rustig en begin bij de opgave waar je mee wilt beginnen.
Je hoeft de opgaven niet op volgorde te maken.

Lees de vraag aandachtig en schrijf de belangrijke gegevens uit de vraag op.

Probeer de gegevens in de vraag meteen te ‘vertalen’; ga na wat er bedoeld
wordt (bijvoorbeeld snelheid, frequentie, tijd etc.). Zie je bijvoorbeeld constante
snelheid, ‘vertaal’ dit dan in netto kracht is 0 en schrijf dit ook op.

Maak tekeningen om het voor jezelf beter te begrijpen.

Kies je formules zorgvuldig: controleer of ze wel van toepassing zijn.

Schrijf de formules die je gaat gebruiken op en maak kleine stappen.

Vul de juiste eenheden in je formules in: alles zonder voorvoegsel (dus meter,
volt, watt, joule), behalve massa (kilogram i.p.v. gram).

Zorg dat de deg/rad-instelling van je rekenmachine goed staat voordat je gaat
rekenen.

Probeer (met behulp van de formules) een vergelijking op te stellen.

Teken hulplijnen (raaklijnen, vectoren) groot.

Vergeet de eenheid niet in je eindantwoord en check of deze klopt: geef je
hiermee antwoord op de vraag?

Let op significantie in je eindantwoord.

Kijk achteraf of je echt antwoord gegeven hebt op de vraag.

Als je twijfelt aan een antwoord dit pas doorstrepen als je een alternatief
antwoord weet. Beter iets dan niets en misschien dat het gedeeltelijk wel klopt.

Zoek een logische opbouw in de vraag. Vaak heb je antwoord a nodig bij b
etc.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
5
PLANNING
Tijden
Onderwerp
Oefenopgaven
Start, kennismaking
Blok 1
Vaardigheden
Materie
Geluid
Pauze
Blok 2
Kracht beweging
Veiligheid
Pauze
Blok 3
Elektriciteit
Pauze
Blok 4
Verbranden & Verwarmen
Vragenronde
Evaluatie en afsluiting
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
6
BLOK 1: VAARDIGHEDEN, MATERIE EN GELUID
1. Vaardigheden
1.1 Rekenen (wiskunde).
Om percentages uit te rekenen ga je als volgt te werk
percentage =
ene getal
× 100%
andere getal
Als je bijvoorbeeld wil weten hoeveel procent 69 van 87 is, vul je in
percentage =
69
× 100% = 79,31%
87
69 is dus 79,31% van 87. Andersom kan het ook
percentage =
87
× 100% = 126,09%
69
87 is dus 126,09% van 69.
Als je een procentuele verandering wil uitrekenen gebruik je de volgende formule
verandering in % =
nieuw − oud
× 100%
oud
Als iemand op dieet gaat en van 87 kilogram naar 69 kilogram gaat, is de
procentuele afname dus
verandering in % =
69 − 87
× 100% = −20,69%
87
De afname is 20,69%.
1.2 Rekenen met grootheden en eenheden
In de natuurkunde zijn er allerlei soorten grootheden: lengte, massa, temperatuur,
spanning, snelheid, bijvoorbeeld.
Grootheden zijn eigenschappen die je direct kan meten. Bij elke grootheid hoort een
eenheid. De eenheid is hetgene dat je achter de uitkomst van een meting zet.
Bijvoorbeeld: Als je langs een meetlat gaat staan dan meet je de grootheid lengte.
De meting die je krijgt heeft als eenheid centimeter.
Grootheden en eenheden hebben beide een symbool. Dat is een soort afkorting
waarmee je de grootheid en eenheid opschrijft. Lengte heeft bijvoorbeeld het
symbool l en meter het symbool m.
De volgende tabel geeft de grootheden en bijbehorende eenheden en symbolen.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
7
Bij de eenheden horen ook afgeleide eenheden. Je gaat de afstand tussen
Amsterdam en New York niet in meter opschrijven, dan krijg je een enorm getal. In
plaats daarvan gebruik je kilometer.
Elke afgeleide eenheid bestaat uit een eenheid uit de tabel hierboven met een
voorvoegsel ervoor.
De voorvoegsels staan in de volgende tabel, hun betekenis staat erachter.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
8
Voorvoegsel
Betekenis
Macht van 10
Milli-
Een duizendste
0.001
Centi-
Een honderste
0.01
Deci-
Een tiende
0.1
Deca-
Tien
10
Hecto-
Honderd
100
Kilo-
Duizend
1000
Mega-
Een miljoen
1 000 000
Giga-
Een miljard
1 000 000 000
Eén Megawatt is bijvoorbeeld één miljoen Watt. Dat is 1000000 Watt!
Als je in de tabel hierboven een stap omlaag zet moet je tot en met kilo- het getal dat
je hebt door 10 delen. Als je een stap omhoog zet moet je met 10 vermenigvuldigen.
Bijvoorbeeld: 100 meter is 10 decameter is 1 hectometer is 0,1 kilometer.
Als je te maken hebt met oppervlakte moet je per stap door 100 delen of met 100
vermenigvuldigen.
Bijvoorbeeld: 100 vierkante meter is hetzelfde als 1 vierkante decameter.
Als je te maken hebt met inhoud moet je per stap door 1000 delen of met 1000
vermenigvuldigen.
Bijvoorbeeld: 1 kubieke meter is hetzelfde als 1000 kubieke hectometer.
Of je te maken hebt met oppervlakte of inhoud kun je herkennen aan het symbool
van de eenheid. Als hier een 2 achter staat ben je met oppervlakte bezig, als er een
3 achter staat met inhoud.
Bijvoorbeeld: Vierkante meter schrijf je als m2. Kubieke meter schrijf je als
m3.
Een bijzondere inhoudsmaat is de liter. Eén liter is hetzelfde als 1 kubieke decimeter.
Dit wil zeggen dat 1 kubieke meter dus hetzelfde is als 1000 liter
1 𝑑𝑚3 = 1𝐿 → 1 𝑚3 = 1000𝐿
1.3 Formuledriehoek
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
9
Veel natuurkundeformules hebben de vorm 𝑎 = 𝑏 × 𝑐. Als je a en b weet maar je wil
c berekenen kan dit lastig te zien zijn. Een handig ezelsbruggetje om dit soort
formules om te draaien is de formuledriehoek:
Je ziet hier A, B en C staan met een streep en een vermenigvuldigingsteken. Als je
nu een formule van de vorm 𝑎 = 𝑏 × 𝑐 hebt en je wil een van de drie weten, teken
dan de driekhoek zoals hierboven. De grootheid die alleen staat moet dus bovenin
en de grootheden die samen staan onderin. Leg nu je hand over de grootheid die je
wil weten. De twee grootheden die over zijn geven aan wat je moet doen om de
grootheid waar je hand overheen ligt uit te rekenen.
Bijvoorbeeld: je wil C weten. Je legt je hand over Z en je krijgt het volgende te zien
Hier staat A streep B, oftewel A gedeeld door B. Als je C wil berekenen moet je dus A
door B delen.
Op dezelfde manier kun je bepalen dat om B te berekenen je A door C moet delen.
De formules die je krijgt zijn als volgt
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
10
𝑎 =𝑏×𝑐
𝑎
𝑏=
𝑐
𝑎
𝑐=
𝑏
2. Materie
2.2 Fasen
Stoffen bestaan uit hele kleine bouwstenen, die moleculen heten. Hoe dicht die
moleculen op elkaar zitten bepaalt in welke toestand een stof zit. Deze toestanden
heten fasen en zijn de volgende:

Vaste fase. Hierbij zitten de moleculen allemaal op hun plaats en kunnen ze
niet bewegen, alleen een klein beetje op en neer trillen.

Vloeibare fase. Hierbij hebben de moleculen iets meer vrijheid. Ze kunnen
bewegen maar blijven wel bij elkaar in de buurt.

Gasfase. Hierbij bewegen de moleculen vrij door de ruimte en hoeven ze niet
bij elkaar in de buurt te blijven.
Stoffen kunnen van de ene fase in de andere overgaan. Hoe die overgangen
genoemd worden zie je in de volgende afbeelding:
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
11
2.3 Dichtheid
Als je een voorwerp in het water laat vallen, zinkt het of drijft het. Ijzer zinkt, terwijl
hout blijft drijven. Of een voorwerp zinkt of drijft hangt af van de dichtheid van dit
voorwerp. De dichtheid bereken je met de volgende formule
𝑚
𝑉
In deze formule is 𝜌 de dichtheid in kg/m3, 𝑚 de massa van het voorwerp in kg en 𝑉
het volume van het voorwerp in m3.
Als je een voorwerp laat vallen in een vloeistof dan zinkt dit voorwerp als zijn
dichtheid lager is dan die van de vloeistof, en blijft het drijven als zijn dichtheid hoger
of gelijk aan de dichtheid van de vloeistof is.
𝜌=
2.4 Overige eigenschappen
Stoffen hebben een smeltpunt. Dit is de temperatuur waarbij een stof van de vaste
fase naar de vloeibare fase overgaat, oftewel smelt. De smeltpunten van allerlei
soorten stoffen kun je vinden in je Binas.
Stoffen kunnen ook geleiden. Dit kan op twee manieren: Geleiding van warmte, en
geleiding van elektriciteit. Een stof die warmte slecht geleid is bijvoorbeeld wol. Dit
wordt gebruikt in winterkleren zodat je het niet koud krijgt ook als de
buitentemperatuur onder het vriespunt is.
Metalen geleiden goed warmte. Als je een ijzeren lepel in een kokende pot soep legt,
wordt het handvat al snel zo warm dat je de lepel niet meer kan aanraken. Bij een
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
12
houten lepel gebeurt dat niet, dus hout geleidt warmte slecht.
Metalen geleiden elektriciteit ook goed. Een voorbeeld hiervan is koper. Koper wordt
gebruikt in elektriciteitsdraden omdat het de elektriciteit zo goed geleid. Een stof die
elektriciteit juist heel slecht geleid is bijvoorbeeld rubber. Over elektriciteit gaan we
het later in de training uitgebreider hebben.
3) Geluid
3.1 Frequentie
Geluid is een trilling die zich door een stof verplaatst. De moleculen van de stof trillen
op en neer, botsen tegen moleculen naast zich aan, en geven zo de trilling door.
Geluid heeft een frequentie. De frequentie wil zeggen hoe vaak per seconde de
trilling zich herhaalt. De frequentie bereken je met
𝑓=
1
𝑇
𝑓 is de frequentie in Herz (Hz), en 𝑇 is de trillingstijd in seconden. De trillingstijd geeft
aan hoe lang één trilling duurt.
Elke trilling heeft ook een amplitude, A. Dit is de maximale uitwijking van de trilling.
Hoe groter de amplitude, hoe harder het geluid is.
De toonhoogte van het geluid is afhankelijk van de frequentie. Hoe groter de
frequentie van het geluid is, hoe hoger de toon.
Frequentie en trillingstijd kun je niet alleen berekenen, maar ook bepalen met een
oscilloscoop. Op de horizontale as staat de tijd, op de verticale as de amplitude. Als
je de afstand tussen twee pieken afleest, krijg je de trillingstijd.
3.2 Geluidssnelheid
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
13
Snelheid van geluid hangt af van de dichtheid van de tussenstof, het medium. De
geluidssnelheid voor verschillende media is te vinden in je Binas. In het algemeen is
het zo dat des te hoger de dichtheid van het medium, des te hoger de
geluidssnelheid.
De geluidssnelheid kan je ook berekenen met de volgende formule.
𝑠
𝑣𝑔𝑒𝑙𝑢𝑖𝑑 =
𝑡
𝑣𝑔𝑒𝑙𝑢𝑖𝑑 is hier de geluidssnelheid in m/s. 𝑠 is de afstand die is afgelegd in meter, en 𝑡
de verstreken tijd in seconden
Geluidsterkte meet je in decibel (BINAS 27). Dit gaat in de zogenaamde
decibelschaal. De eenheid van geluidssterkte is de decibel, dB. De decibelschaal is
bijzonder omdat als het geluid twee keer zo hard wordt het aantal decibel met 3
omhoog gaat in plaats van ook twee keer zo hoog te worden.
Bijvoorbeeld: Twee verschillende tonen hebben een sterkte van 44 dB en 50 dB. De
tweede toon is 6 dB harder dan de eerste. Omdat 3 dB harder betekent dat het
geluid twee keer zo hard is, is de toon van 50 dB dus vier keer zo hard als de toon
van 44 dB.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
14
Opgaven
Vinvis zingt toontje lager
Blauwe vinvissen communiceren met elkaar door te zingen.
Als vinvisvrouwtjes dichtbij zijn, zingen de mannetjes zachter en lager.
1. Amerikaanse onderzoekers hebben gemeten dat de frequentie van de laagste
toon afneemt van 22 Hz naar 15 Hz. Leg uit of mensen tonen van 15 Hz kunnen
horen. (2 punten)
2. De onderzoekers hebben onder water geluidsopnamen gemaakt.
Welk apparaat hebben ze daarbij in ieder geval gebruikt? (1 punt)
A decibelmeter
B echolood
C luidspreker
D microfoon
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
15
3. Je ziet van een bepaalde toon het beeld op een oscilloscoop. Bereken de
frequentie van deze toon. Rond je antwoord af op een heel getal. Bepaal eerst de
trillingstijd van de toon. (3 punten)
4. Als vinvisvrouwtjes dichtbij zijn, zingen de mannetjes zachter en lager. Hieronder
staan twee zinnen over deze veranderingen. Omcirkel in elke zin de juiste
mogelijkheden. (2 punten)
Wanneer de vinvis zachter zingt, is de
van het signaal
Groter
kleiner
Amplitude
Wanneer de vinvis met een lage toon zingt, is de
van het signaal
Groter
trillingstijd
Amplitude
trillingstijd
kleiner
Gevaarlijk stil
Er zijn steeds meer hybride auto’s. Dit betekent dat die auto een
benzinemotor én een zeer stille elektromotor heeft. Bij lage snelheden rijdt deze auto
op de elektromotor en is bijna niet hoorbaar.
5. Het geluidsniveau bij een snelheid van 25 km/h is voor een voetganger te
vergelijken met boomblaadjes in de wind. Welk geluidsniveau (in dB) hoort de
voetganger als de auto nadert?
Gebruik de tabel ‘Gehoorgevoeligheid’ in BINAS. (1 punt)
Er is een luidspreker ingebouwd zodat de auto bij lage snelheid wel
hoorbaar is.
6. Deze luidspreker produceert meer geluid als de snelheid toeneemt.
Welke grootheid verandert als de luidspreker meer geluid maakt? (1 punt)
A de amplitude
B de frequentie
C de trillingstijd
Tijdens het optrekken neemt het geluidsniveau van de luidspreker toe van 40 dB tot
55 dB. Voor het geluidsniveau geldt
de volgende woordformule:
“Bij verdubbeling van het geluid neemt het geluidsniveau met 3 dB toe.”
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
16
7. Bereken hoeveel maal het geluid is toegenomen. (2 punten)
Je ziet een diagram met de gehoordrempel van een mens. De gehoordrempel geeft
aan hoeveel dB nodig is om een bepaalde
frequentie te kunnen horen.
8. De luidspreker produceert op een bepaald moment een geluidsniveau van 40 dB.
Bepaal hoe groot de frequentie van de luidspreker ten minste moet zijn om gehoord
te worden. (1 punt)
Practicum dichtheid
Tijdens een practicum krijgen Dillon en Amir de opdracht om de dichtheid van een
stof te bepalen. Ze krijgen vijf verschillende blokjes van die stof. Voor hun metingen
gebruiken ze een bovenweger en een maatcilinder.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
17
9. Beschrijf de handelingen die Dillon en Amir moeten uitvoeren om het volume van
een blokje te bepalen. (2 punten)
10. Hieronder staat een diagram waarin hun meetresultaten zijn uitgezet. Noteer de
juiste grootheid langs de horizontale as en teken de grafiek die het verband
weergeeft tussen de gemeten grootheden. (2 punten)
11. Bereken met de gegevens in het diagram de dichtheid die Dillon en Amir
gevonden hebben. (3 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
18
BLOK 2: BEWEGING EN KRACHTEN
1. Kracht, beweging en veiligheid
1.1 Kracht en energie
Een kracht is de oorzaak van een beweging. Als je een voorwerp ziet bewegen, weet
je automatisch dat er een kracht op werkt, of dat er kort geleden een kracht op heeft
gewerkt.
De eenheid van kracht is de Newton, symbool N.
Er zijn verschillende soorten krachten:

Spierkracht ontstaat als spieren in je lichaam zich spannen.

Veerkracht ontstaat wanneer een veer wordt ingedrukt of uitgerekt.

Spankracht ontstaat als een touw of kabel strak gespannen wordt.

Zwaartekracht. Op elk voorwerp op aarde werkt de aantrekkingskracht van
de aarde. Deze aantrekkingskracht heet de zwaartekracht.

Wrijvingskracht. Als een voorwerp langs een ruw oppervlak beweegt,
ontstaat er een wrijvingskracht, die tegengesteld is aan de bewegingsrichting
van het voorwerp. Deze kracht werkt de beweging dus tegen.

Magnetische kracht. Een ijzeren spijker wordt door een magneet
aangetrokken. Deze kracht noemt men magnetische kracht.

Elektrische kracht. Elektrisch geladen voorwerpen oefenen krachten op
elkaar uit.
1.2 Vectoren
Kracht en snelheid zijn vectoren. Dat wil zeggen, ze hebben een grootte, richting en
aangrijpingspunt.
Een kracht wordt voorgesteld als een pijl in de richting waar de kracht heen gaat.
Deze pijk heeft 3 eigenschappen:

De lengte van de pijl geeft de grootte van de kracht aan, een grotere kracht
heeft dus een langere pijl.

De richting van de pijl geeft de richting van de kracht aan

Het begin van de pijl geeft het aangrijpingspunt aan.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
19
1.3 Zwaartekracht
De aarde trekt aan alle voorwerpen. Deze kracht wordt de zwaartekracht genoemd
en deze zorgt er onder andere voor dat je op je stoel blijft plakken en niet door het
lokaal gaat zweven. De zwaartekracht kun je berekenen met de volgende formule
𝐹𝑧 = 𝑚 × 𝑔
𝐹𝑧 is hier de zwaartekracht in N. 𝑚 is de massa van het voorwerp waarop de
zwaartekracht werkt in kg, en 𝑔 is de zwaartekrachtsversnelling. Deze is constant en
ongeveer gelijk aan 9,81 m/s2.
1.4 Energie
Energie geeft aan hoeveel een voorwerp kan doen. Met energie kan een voorwerp
verplaatsen of versnellen, dus beweging uitvoeren.
Twee soorten energie zijn

Zwaarte-energie. Dit is de energie die nodig is om een voorwerp een bepaalde
hoogte op te tillen. De zwaarte-energie schrijf je 𝐸𝑧 en bereken je met de
volgende formule
𝐸𝑧 = 𝑚 × 𝑔 × ℎ
𝑚 is de massa van het voorwerp in kg, 𝑔 is de zwaartekrachtsversnelling, 9,81 m/s2,
en ℎ is de hoogte tot waar het voorwerp wordt opgetild.

Bewegingsenergie, ook wel kinetische energie genoemd. Dit is de energie die
nodig is om een voorwerp tot een bepaalde snelheid te versnellen. De
bewegingsenergie schrijf je als 𝐸𝑘 en bereken je als volgt
1
𝐸𝑘 = 2 × 𝑚 × 𝑣 2
𝑚 is de massa van het voorwerp in kg en 𝑣 de snelheid van het voorwerp in m/s.
De eenheid van zowel 𝐸𝑧 als 𝐸𝑘 is de Joule, J.
1.4 Kracht en beweging
Als er meerdere krachten op een voorwerp werken, versterken of verzwakken die
elkaar. Bij een auto verzwakt de luchtwrijving bijvoorbeeld de motorkracht. Als je
heuvelop fietst trekt de zwaartekracht je naar achter.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
20
De som van alle krachten op een voorwerp wordt de nettokracht genoemd. Voor de
nettokracht geldt dat als deze niet 0 is dat het voorwerp gaat bewegen. In
formulevorm:
𝐹𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 ≠ 0 → 𝑒𝑟 𝑖𝑠 𝑒𝑒𝑛 𝑏𝑒𝑤𝑒𝑔𝑖𝑛𝑔
Gemiddelde snelheid
Bij elke beweging hoort een snelheid. De gemiddelde snelheid bereken je met de
volgende formule:
𝑣𝑔𝑒𝑚 =
𝑠
𝑡
𝑣𝑔𝑒𝑚 is hier de gemiddelde snelheid in m/s, 𝑠 de afgelegde weg en 𝑡 de verstreken
tijd.
De gemiddelde snelheid hoeft niet per se de ware snelheid te zijn! Als je naar school
fiets is je gemiddelde snelheid bijvoorbeeld 15 km/h, maar dat komt omdat je soms
op een stoplicht moet wachten (je snelheid is dan 0) en soms kan doorfietsen (je
snelheid is dan waarschijnlijk groter dan 15 km/h).
Als je de gemiddelde snelheid weet kan je de afstand uitrekenen met
𝑠 = 𝑣𝑔𝑒𝑚 × 𝑡
Als je de snelheid in m/s weet en je wil de snelheid in km/h berekenen, dan
vermenigvuldig je met 3,6.
Als je de snelheid in km/h weet en je wil de snelheid in m/s berekenen, dan deel je
door 3,6.
Versnelling en vertraging
Een snelheidsverandering wordt een versnelling of vertraging genoemd. Bij een
versnelling neemt de snelheid toe, bij een vertraging neemt de snelheid af.
De snelheid en afstand kun je ook aflezen uit een diagram.
De snelheid staat uitgezet in een 𝑣, 𝑡-diagram.
Bij een 𝑣, 𝑡-diagram kun je aan de steilheid zien hoe groot de versnelling is. Hoe
steiler de lijn in een 𝑣, 𝑡-diagram loopt, hoe sneller de snelheid toeneemt.
De afstand staat uitgezet in een 𝑠, 𝑡-diagram.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
21
Bij een 𝑠, 𝑡-diagram kun je aan de steilheid zien hoe groot de snelheid is. Hoe steiler
de lijn in een 𝑠, 𝑡-diagram loopt, hoe groter de snelheid is.
Hieronder staat een voorbeeld van een 𝑣, 𝑡-diagram.
Omdat dit een 𝑣, 𝑡-diagram is kunnen we aan de hand van de steilheid iets over de
versnelling zeggen. Je ziet dat lijn A steiler loopt dan lijn B. Dit betekent dat de
beweging van A een hogere versnelling heeft dan de beweging van B.
1.6 Kracht en druk
Druk is een ander woord voor kracht op een oppervlak. De eenheid van druk is
Newton per vierkante meter, N/m2.
De druk geef je aan met 𝑝 en bereken je met
𝑝=
𝐹
𝐴
𝑝 is de druk in N/m2, 𝐹 is de kracht in N en 𝐴 het oppervlak waarop de kracht werkt in
m2.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
22
Opgaven
Solar impulse
De Solar Impulse is een vliegtuig op zonne-energie.
Gegevens van de Solar Impulse.
Maximale snelheid
Take-off snelheid
Take-off tijd
75 km/h
35 km/h
2 min 42 sec
1. Om op te kunnen stijgen is een minimale snelheid nodig: de take-off snelheid.
De take-off snelheid van de Solar Impulse wordt 2 min 42 sec na de start
bereikt. Toon met een berekening aan dat de versnelling 0,06 m/s2 is. (4
punten)
2. De Solar Impulse heeft een massa van 1600 kg. Bereken de kracht die nodig
is om die versnelling te halen. (2 punten)
3. Om normaal te blijven ademen moet er in de cockpit een luchtdruk van
ongeveer 1000 hPa zijn. De Solar Impulse vliegt op zijn maximale hoogte
(8500 m). Leg uit of de druk in de cockpit hoger of lager is dan de luchtdruk
buiten de cockpit. Gebruik bij je antwoord de tabel ‘Luchtdruk en hoogte’ in
BINAS. (2 punten)
Tweel
Een bandenmaker heeft een band ontworpen die rond blijft door spaken van sterk,
synthetisch rubber in plaats van door lucht: de Tweel.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
23
Voordelen Tweel:
 geen klapband meer
 kleinere rolweerstand
 brandstofbesparing
 geen reservewiel nodig
De bandenmaker maakt één testrit met een auto met luchtbanden en één met
Tweels.
4. Beide soorten banden worden getest met dezelfde auto en bij dezelfde
snelheid. Vergelijk de rit met luchtbanden met de rit met Tweels. Hieronder
staan twee zinnen. Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid. (1 punt)
Gelijk
Bij de rit met de Tweels is de totale wrijvingskracht
De benodigde kracht naar voren is dan
Gelijk
Groter
Groter
Kleiner
Kleiner
Tijdens de testrit rijdt de auto over een stoeprand.
5. In deze situatie werken er op de rubberspaken verschillende krachten. Welke
krachten werken er op de spaken bij A en B? (1 punt)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
24
A Bij A werken drukkrachten en bij B trekkrachten.
B Bij A werken trekkrachten en bij B drukkrachten.
C Bij A en B werken vooral drukkrachten.
D Bij A en B werken vooral trekkrachten.
Tijdens de testrit met de Tweels is langs de testbaan een geluidsniveau van 79 dB
gemeten. Het rolgeluid van autobanden mag niet meer dan 70 dB zijn.
Voor het geluidsniveau geldt de volgende woordformule:
“Bij verdubbeling van het geluid neemt het geluidsniveau met 3 dB toe.”
6. Bereken hoeveel keer het geluid harder is dan toegestaan. (2 punten)Om aan
het toegestane geluidsniveau te voldoen worden voorstellen gedaan voor het
aanpassen van de auto.
Welk voorstel kan bijdragen aan het verminderen van het gemeten
rolgeluid langs de testbaan? (1 punt)
A De binnenkant van de motorkap isoleren.
B De cabine isoleren.
C De wielen afdekken.
D Een spoiler onder de neus van de auto aanbrengen.
Verkouden automobilisten
Er is onderzoek gedaan naar de invloed van verkoudheid op het rijgedrag van
automobilisten. Lees de teletekstpagina.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
25
Uit het onderzoek blijkt dat verkouden bestuurders een grotere reactieafstand
hebben.
7. Wat bedoelen we met reactieafstand? (1 punt)
8. Hieronder staan twee zinnen over de invloed van verkoudheid bij remmen.
Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid. (1 punt)
Een onderdeel van het onderzoek was het uitvoeren van een noodstop.
9. Je ziet vier 𝑠, 𝑡-diagrammen. In elk diagram is lijn (1) die van een noodstop bij
een gezonde bestuurder. De beginsnelheid is steeds gelijk. In welk diagram
geeft de stippellijn (2) de noodstop bij een verkouden bestuurder juist weer? (1
punt)
10. Uit het onderzoek blijkt dat bij een snelheid van 30 km/h de reactieafstand
door verkoudheid met 1 meter toeneemt. Laat met een berekening zien dat de
reactietijd dan is toegenomen met 0,12 s. (3 punten)
11. Van één van de metingen zijn de gegevens in een snelheid-tijd-diagram
uitgezet. De beginsnelheid is 28 m/s. Bereken met behulp van het diagram de
afstand tijdens het remmen (tussen 1,2 s en 8,0 s). (3 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
26
12. In de uitwerkbijlage staat een tabel met bewegingen die bij de grafiek kunnen
horen. Zet achter elk deel van de grafiek één kruisje in de juiste kolom. (1
punt)
Toeren
Er is een auto te koop die accu’s gebruikt als energiebron. Deze auto stoot geen
verbrandingsgassen uit.
Bij de auto is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van lichte materialen.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
27
13. Het gebruik van lichte materialen heeft invloed op de rolweerstand. De
rolweerstand is evenredig met de massa van een auto. Hieronder staat een
zin. Omcirkel in de zin de juiste mogelijkheid (1 punt)
In de handleiding van de auto staat de volgende tabel
14. Teken in het diagram hieronder de grafiek van het vermogen van de auto
tegen de snelheid. (3 punten)
15. De maximum snelheid op Nederlandse autowegen is 100 km/h. Bepaal met
behulp van het diagram het vermogen bij die snelheid (1 punt)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
28
16. De snelheid van de auto hangt af van het vermogen. Als het vermogen van de
auto twee keer zo groot is, dan is de snelheid (1 punt)
A ook twee keer zo groot.
B meer dan twee keer zo groot.
C minder dan twee keer zo groot.
17. Bij een constante snelheid van 100 km/h is de nettokracht op de auto 0 N. Wat
is juist over de nettokracht op de auto bij een constante snelheid van 130
km/h? (1 punt)
A De nettokracht is bij beide snelheden even groot.
B De nettokracht is bij 130 km/h groter.
C De nettokracht is bij 130 km/h kleiner
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
29
BLOK 3: ELEKTRICITEIT
1. Elektriciteit
1.1 Elektrische energie in huis
Elektriciteit is het bewegen van stroom door een stroomkring. Denk aan mensen die
emmers water doorgeven om een brand te blussen; de emmers water zijn hier de
stroom.
De stroomkring is de combinatie van apparaten en spanningsbron waar de stroom
doorheen loopt. De spanningsbron wekt de stroom op. Dit kan een batterij zijn, of
een accu, of een elektriciteitscentrale.
Stroom beweegt niet even makkelijk door elke stof. Door koper beweegt stroom heel
makkelijk (daarom zijn stroomdraden vaak van koper), maar door rubber beweegt
stroom niet. Stoffen waar stroom makkelijk doorheen beweegt worden geleiders
genoemd. Stoffen waar stroom niet of nauwelijks doorheen beweegt heten
isolatoren.
Een schakeling beschrijft hoe de apparaten in een stroomkring aan elkaar zitten. Je
kan apparaten bijvoorbeeld in een kring aansluiten, maar ook met vertakkingen. Er
zijn twee soorten schakelingen. De serieschakeling, waarbij alle apparaten achter
elkaar zitten, en de parallelschakeling, waarbij alle apparaten op een aparte
stroomdraad zitten.
Als je een paar apparaten in serie schakelt, moeten ze wel allemaal aan staan: de
stroom loopt door het eerste apparaat, dan door het tweede, enzovoort, en tenslotte
door het laatste. Als er eentje kapot is, wordt deze stroomkring verbroken en doen
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
30
ook de andere het niet meer. In dat geval is het ook moeilijk om te bepalen wélk
apparaat kapot is, want ze zijn allemaal uitgevallen.
In een parallelschakeling loopt een deel van de stroom loopt door het eerste
apparaat, een deel door het andere apparaat. Als één van de apparaten stukgaat
kan de stroom nog steeds door de kring lopen. Bij een parallelschakeling doen alle
andere apparaten het in dat geval dus nog.
Stroom heeft drie eigenschappen:

De stroomsterkte, I. Deze grootheid geeft aan hoeveel elektriciteit er per
seconde door de stroomkring loopt. Een hogere stroomsterkte betekent meer
elektronen per seconde door de schakeling. De eenheid van stroomsterkte is
de Ampère, A.

De spanning, U. Deze geeft aan hoeveel energie de elektronen meekrijgen om
af te geven aan de apparaten in de schakeling. Bij een hogere spanning gaan
lampjes bijvoorbeeld feller branden omdat ze meer energie tot hun
beschikking hebben. De eenheid van spanning is de Volt, V.

De weerstand, R. Deze eigenschap is voor elk apparaat anders. De weerstand
geeft aan hoe makkelijk of moeilijk de stroom door een apparaat gaat. Hoe
lager de weerstand, hoe makkelijker de stroom er doorheen beweegt. De
eenheid van weerstand is de Ohm, Ω.
Deze grootheden kun je uitrekenen met de wet van Ohm:
𝑈=𝐼×𝑅
Naast berekenen kun je de grootheden ook meten.

Spanning meet je met een voltmeter. Spanning staat altijd over een apparaat,
dus een voltmeter sluit je parallel aan met het apparaat waar je de spanning
over wil weten.

Stroomsterkte meet je met een ampèremeter. Stroom loopt altijd door een
apparaat, dus een ampèremeter sluit je in serie aan met het apparaat
waardoor je de stroom wil meten.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
31

Met een multimeter kun je zowel spanning als stroomsterkte als weerstand
meten. Hiervoor gelden dezelfde regels als voor de voltmeter en
ampèremeter.
1.2 Componenten van een schakeling
Een schakeling heeft een aantal componenten. Deze hoeven niet allemaal tegelijk in
een schakeling aanwezig te zijn, zolang de schakeling maar een spanningsbron en
tenminste één apparaat bevat. Deze componenten zijn:

Weerstand: Dit is een voorwerp gemaakt van een speciaal soort stof die
moeilijk stroom geleidt. Een weerstand heeft, zoals de naam al aangeeft, een
hoge weerstand. Stroom loopt hier dus moeilijk doorheen. Weerstanden
bestaan in verschillende soorten met verschillende weerstanden. Ze zijn
gecodeerd op kleur. Zie voor meer informatie je Binas.

NTC (Negative Temperature Coefficient): Een NTC is een speciaal soort
weerstand waarvan de weerstand omlaag gaat als deze warmer wordt. Je kan
deze dus gebruiken als temperatuursensor. Dit soort weerstanden zitten onder
andere in ‘slimme’ verwarmingen en elektrische thermometers.

LDR (Light Dependant Resistor): een LDR is een speciaal soort weerstand
waarvan de weerstand omhoog gaat als er meer licht op valt. Deze worden
gebruikt in situaties waar de hoeveelheid licht uitmaakt, zoals straatlantaarns.

LED (Light Emitting Diode): Een LED is een lampje, maar dan een speciaal
soort. Een gloeilamp werkt met een gloeidraad, waar elektrische energie wordt
omgezet in warmte. Een LED zet elektrische energie direct om in licht.

Schakelaars: Schakelaars hebben twee standen: aan en uit. Bij een aan-stand
laten schakelaars stroom door, bij een uit-stand niet. Schakelaars kunnen dus
gebruikt worden om de stroomkring te onderbreken. Schakelaars kunnen met
de hand bediend worden (drukschakelaar) of magnetisch zijn (reedcontact).

Transistor (Stroomversterker): Een transistor kan gebruikt worden om bij
gelijke stroomsterkte een hogere spanning te krijgen.

Condensator (Opslag): Een condensator is een stroomopslag. Deze bestaat
uit twee grote metalen platen met isolatiemateriaal ertussen. De stroom hoopt
zich op de ene plaat op maar kan niet door de isolator heen om naar de
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
32
andere plaat te kunnen, en dus kan een condensator gebruikt worden om
stroom op te slaan.

Transformator: Een transformator bestaat uit twee spoelen met een stuk
metaal ertussen. De functie van een transformator is om de spanning van een
stroom om te zetten. In de praktijk wordt dit gebruikt om 230V uit het
stopcontact om te zetten naar een spanning waar het apparaat mee om kan
gaan. De oplader van je telefoon en laptop hebben bijvoorbeeld een
transformator omdat deze apparaten niet met 230V om kunnen gaan.
De volgende formule zegt hoe de spanning verandert, afhankelijk van de windingen
van de twee spoelen
𝑈𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠
𝑛𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠
=
𝑈𝑟𝑒𝑐ℎ𝑡𝑠 𝑛𝑟𝑒𝑐ℎ𝑡𝑠
𝑈𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠 is hier de spanning links, in V en 𝑛𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠 het aantal windingen van de spoel links.
𝑈𝑟𝑒𝑐ℎ𝑡𝑠 is de spanning rechts, in V en 𝑛𝑟𝑒𝑐ℎ𝑡𝑠 het aantal windingen van de spoel
rechts.
1.3 Beveiliging
Als de stroom uit een stroomkring kan weglekken krijg je kortsluiting. Als bijvoorbeeld
een stroomdraad gebroken is en het gebroken uiteinde maakt contact met een
metalen voorwerp, kan de stroom via dat voorwerp weglopen en staat bovendien dat
voorwerp onder spanning – erg gevaarlijk!
Om dit te voorkomen zit in elk huis een aardlekschakelaar. Dit is een apparaatje dat
de uitgaande en inkomende stroom vergelijkt. Als deze ongelijk zijn, bijvoorbeeld
omdat er stroom lekt, zet dit apparaatje meteen de stroom in het hele huis uit.
Daarnaast zit in elke schakeling in huis een zekering. Als er stroom door een draad
of apparaat loopt, warmt deze op. Als er teveel stroom door een draad loopt kan
deze zo zeer opwarmen dat hij smelt, wat brand kan veroorzaken. In een zekering zit
een heel dun stroomdraadje dat precies smelt bij een van te voren vastgestelde
stroomsterkte. Als je op één schakeling veel apparaten aansluit heeft die schakeling
veel stroom nodig. De zekering zorgt ervoor dat de hoeveelheid stroom onder een
bepaalde waarde blijft zodat de stroomdraden in de schakeling heel blijven. Als de
stroomsterkte boven deze hoeveelheid komt smelt de zekering en breekt dus de
schakeling.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
33
1.4 Vermogen en energie
Het elektrisch vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie per seconde in een
apparaat wordt omgezet in andere energie (bijvoorbeeld warmte bij een strijkijzer).
De letter van vermogen is P en de eenheid is de Watt. Watt is Joule per seconde.
De formule voor het bereken van het vermogen van een apparaat is
𝑃 =𝑈×𝐼
𝑈 is de spanning over het apparaat in Volt en 𝐼 de stroomsterkte door het apparaat in
Ampère.
Energie
De elektrische energie die een apparaat verbruikt is te berekenen met
𝐸𝑒𝑙 = 𝑃 × 𝑡
Je hebt nu twee mogelijkheden:

Als je de energie in Joule wil weten vul je het vermogen in Watt in en de tijd in
seconden

Als je de energie in kWh wil weten vul je het vermogen in Kilowatt in en de tijd
in uren.
Eén kWh (kilowattuur) is de hoeveelheid elektrische energie die een apparaat met
een vermogen van 1 kilowatt omzet in één uur. Een kWh is dus niet hetzelfde als
‘een kilowatt per uur’ zoals mensen soms zeggen! Dat slaat namelijk helemaal
nergens op.
Als je wil weten hoeveel je moet betalen voor een hoeveelheid energie moet je deze
altijd omrekenen naar kWh. Daarna gebruik je de volgende formule:
𝐾𝑜𝑠𝑡𝑝𝑟𝑖𝑗𝑠 = 𝑣𝑒𝑟𝑏𝑟𝑢𝑖𝑘𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝑖𝑛 𝑘𝑊ℎ × 𝑝𝑟𝑖𝑗𝑠 𝑝𝑒𝑟 𝑘𝑊ℎ
1.5 Rendement
Niet alle energie wordt nuttig gebruikt. Een apparaat kan bijvoorbeeld 100 joule aan
elektrische energie krijgen, maar maar 80 joule daarvan gebruiken. Een gloeilamp
zendt bovendien naast licht ook heel veel warmte uit, waar je weinig aan hebt.
Het begrip rendement beschrijft welk deel van de totale energie die een apparaat tot
zijn beschikking heeft nuttig gebruikt wordt: in formulevorm.
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 =
𝐸𝑢𝑖𝑡
× 100%
𝐸𝑖𝑛
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
34
Het rendement is altijd tussen de 0% en 100%. 𝐸𝑖𝑛 is de energie die het apparaat
opneemt, dus die het apparaat geleverd krijgt van het elektriciteitsnet. 𝐸𝑢𝑖𝑡 is de
energie die het apparaat nuttig gebruikt. Dus licht bij een lamp, warmte bij een
broodrooster, enzovoorts.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
35
Opgaven
Berkelbike
De Berkelbike is een driewieler waarop mensen met een spierverlamming kunnen
fietsen.
In de Berkelbike zit een kleine computer die stroomstootjes naar elektrodes in een
fietsbroek van de fietser stuurt. Via de fietsbroek worden deze stroomstootjes
doorgegeven aan de beenspieren. Hierdoor trekken de beenspieren samen en
kunnen de benen bewegen.
1. De computer werkt op een spanning van 7,2 V. Deze wordt geleverd door zes
batterijen van 1,2 V. In welk schema zijn de batterijen juist aan de computer
geschakeld? (1 punt)
2. In de computer zit een transformator. Deze transformator werkt niet als deze
direct op de polen van de batterijen wordt aangesloten. Daarover staan
hieronder twee zinnen. Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid. (2 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
36
3. Vanuit de computer lopen snoertjes naar de speciale fietsbroek. In de
fietsbroek zitten elektrodes tegen de huid gedrukt. Tussen de elektrodes en de
huid zitten vochtige sponsjes. Wat is de reden dat deze sponsjes vochtig
gemaakt worden? (1 punt)
A. De stroom zal beter doorgelaten worden.
B. De elektrodes blijven beter aan de huid plakken.
C. De stroom zal dan slechter doorgelaten worden.
D. De elektrodes worden hierdoor gekoeld
4. Tussen de elektrodes loopt tijdens een stroomstootje een stroomsterkte van
150 mA (0,15 A) door de huid. De weerstand van de huid tussen de
elektroden is 900 Ω. Toon met een berekening aan dat de gebruikte spanning
135 V is. (2 punten)
5. In de computer zit elektronica die van de gelijkspanning een wisselspanning
maakt. Een transformator brengt de spanning van 7,0 V omhoog naar 135 V.
Wat is de verhouding tussen het aantal windingen in de primaire spoel en de
secundaire spoel? (1 punten)
A. 𝑛𝑝 ∶ 𝑛𝑠 = 1 ∶ 19
B. 𝑛𝑝 ∶ 𝑛𝑠 = 19 ∶ 1
C. 𝑛𝑝 ∶ 𝑛𝑠 = 1 ∶ 972
D. 𝑛𝑝 ∶ 𝑛𝑠 = 972 ∶ 1
6. De elektrische energie van een stroomstootje is 1,9 J. De batterijen leveren
daarbij een vermogen van 20,3 W. Bereken hoe lang het stroomstootje duurt.
(2 punten)
Practicum elektriciteit
Sorana en Dibi doen een practicum over elektriciteit. Ze zetten een weerstand in
serie met een fietslampje en een stroommeter. Deze sluiten ze aan op een regelbare
spanningsbron. Met een schakelaar kunnen ze het circuit sluiten of onderbreken.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
37
7. Sorana en Dibi gebruiken een spanningsmeter om de spanning over het
fietslampje te meten. Hieronder zie je een deel van hun schakeling. Maak het
schakelschema compleet met schakelaar, lampje en spanningsmeter. (2
punten)
De spanningsbron zetten ze op verschillende standen. Ze lezen bij elke stand de
spanning over en de stroom door het lampje af. Je ziet een tabel met hun
meetresultaten.
U (V)
I (mA)
0,0
0,0
1,0
23,2
1,5
33,5
2,0
42,0
3,0
52,5
4,0
59,0
5,0
61,2
8. Teken in het diagram hieronder de grafiek van de stroomsterkte tegen de
spanning. (4 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
38
9. De weerstand die in serie met het lampje staat is 130 Ω. Bereken de totale
weerstand van de schakeling bij een spanning over het lampje van 2,0 V. (4
punten)
10. Waarom loopt de grafiek van het lampje niet volgens een rechte lijn? (1 punt)
A De spanning neemt nietgelijkmatig toe.
B De stroomsterkte neemt bij elke meting steeds meer toe.
C De weerstand van het lampje neemt af.
D De weerstand van het lampje neemt toe.
Licht in de tent
Er is een LED-lamp op batterijen te koop die over een tentpaal kan
worden geschoven.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
39
11. LEDs hebben een hoger rendement dan gloeilampjes. Hoe merk je het
hogere rendement van LEDs? (1 punt)
12. Wat is het milieuvoordeel van het gebruik van LEDs in plaats van
gloeilampjes? (1 punt)
Elke LED in deze lamp werkt op een spanning van 6 V. Een batterij levert een
spanning van 1,5 V. Met een schakelaar wordt het elektrische circuit gesloten of
onderbroken.
13. Over deze LED-lamp staan hieronder drie zinnen. Omcirkel in elke zin de
juiste mogelijkheid. (2 punten)
De batterijen staan
in serie
parallel
geschakeld.
De LEDs staan in
in serie
parallel
ten opzichte van elkaar.
De schakelaar staat in met
in serie
parallel
de LEDs.
14. De batterijen hebben een totale capaciteit van 3000 mAh. De LED-lamp kan
15 uur branden op volle batterijen. Bereken de stroomsterkte die de batterijen
leveren. (2 punten)
15. Het rendement van de LED-lamp is 50%. De lamp brandt 15 uur op volle
batterijen. Bereken hoe lang een gloeilamp met dezelfde lichtopbrengst kan
branden op volle batterijen. Gebruik de tabel 'Rendementen bij
energieomzettingen’ in BINAS (3 punten)
Animal Chaser
Een Animal Chaser is een apparaat dat geluid uitzendt om katten uit de tuin te
houden. Je ziet een afbeelding met het frequentiebereik van de Animal Chaser.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
40
16. Noteer de hoogste frequentie die de Animal Chaser kan produceren. (1 punt)
17. In de folder van het apparaat staat dat de tonen van de Animal Chaser
hoorbaar zijn voor de leeftijdsgroep 18-29 jaar. Leg met de gegevens in de
afbeelding uit of elketoon die de Animal Chaser maakt hoorbaar is voor deze
leeftijdsgroep. (2 punten)
18. In de Animal Chaser zit boven de luidspreker een infraroodsensor.
Waarop reageert een infraroodsensor? (1 punt)
A geluid
B magnetisme
C warmte
D zichtbaar licht
Je ziet een vereenvoudigd schakelschema van de Animal Chaser.
19. Hieronder staan twee zinnen over de werking van deze
schakeling. Omcirkel in de tweede zin de juiste mogelijkheden. (2 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
41
Als een kat in de buurt van het apparaat loopt, wordt de weerstand van de
sensor kleiner. Er loopt dan een grotere stroom naar de
en er loopt stroom van
basis
collector
emitter
basis naar
collector
collector naar
basis
collector naar
emitter
emitter naar
collector
20. Als de zoemer niet werkt (stand-by stand) loopt er een stroom van
0,046 mA door de weerstand. De spanning over de weerstand is dan 0,5 V. Bereken
de grootte van de weerstand in kΩ. (3 punten)
21. De Animal Chaser staat een heel jaar (365 dagen) aan. Het gemiddeld
geleverde vermogen in dat jaar is 4,5 mW. Hoeveel energie is er in dat jaar
omgezet? (1 punt)
A 142 kJ
B 142 MJ
C 142 GJ
22. De Animal Chaser krijgt zijn energie via een adapter die aangesloten is op het
lichtnet. In de adapter zit een transformator die de netspanning (230 V) omzet
naar de juiste spanning. De primaire spoel heeft 460 windingen. Bereken het
aantal windingen van de secundaire spoel. (2 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
42
BLOK 4: VERBRANDEN EN VERWARMEN (NIET VOOR BASIS)
1) Verbranden en verwarmen
1.1 Warmte
Warmte is een vorm van energie. Om de temperatuur van een voorwerp te verhogen
(dus het te verwarmen) moet je warmte toevoegen aan het voorwerp. Warmte kan op
drie manieren getransporteerd worden

Bij geleiding verplaatst de warmte zich binnen de stof maar blijft de stof op zijn
plaats. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een metalen lepel in een pan met soep.
Als je een tijdje wacht is ook het handvat heet. Niet elke stof geleidt even
goed. Metalen geleiden doorgaans zeer goed, een stof als hout nauwelijks.

Bij stroming vervoert de stof zelf warmte. Denk hierbij aan hete lucht die
opstijgt. De warmte stijgt met de stof mee. Stroming vindt alleen plaats bij
vloeistoffen en gassen.

Tot slot is er straling waarbij warmte zonder tussenstof wordt uitgezonden.
Straling zorgt ervoor dat de zon ons op aarde kan verwarmen, want tussen
zon en aarde is alleen vacuüm, geen tussenstof.
Isoleren betekent het warmteverlies beperken. Dat betekent dat je alle bovenstaande
vormen van warmtetransport moet tegengaan. Een aantal vormen van isolatie zijn

De thermosfles. Deze heeft een reflecterende coating aan de binnenkant om
straling tegen te houden. Ook heeft een thermosfles een dubbele wand met
vacuüm ertussen om geleiding tegen te houden, en is de thermosfles
waterdicht afgesloten om stroming tegen te houden.

Bouwmaterialen. De muren van een huis zijn geïsoleerd om geleiding en
straling tegen te gaan. Als een huis kieren heeft kan nog wel stroming
plaatsvinden.

Dubbele beglazing. In plaats van één ruit heb je er twee met lucht ertussen.
Dit is om geleiding tegen te gaan.

Radiatorfolie. Achter radiators zit een laag reflecterend folie om de straling die
anders naar de buitenmuur zou gaan terug de ruimte in te kaatsen.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
43
Bij warmte is er ook sprake van rendement. De formule is hetzelfde als bij
elektriciteit:
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 =
𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒
× 100%
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒
In tabel 18 van de Binas kun je vinden hoeveel warmte bepaalde stoffen opwekken
als je ze verbrand.
1.2 Energie en milieu
Door de verbranding van bepaalde stoffen (olie, gas, hout) komen er schadelijke
stoffen vrij die een slechte invloed op het milieu hebben:

Luchtverontreiniging is slecht voor de longen. Je kan hier bijvoorbeeld
ademhalingsproblemen van krijgen.

Zure regen: Als de verbrande stoffen in de atmosfeer terecht komen kunnen
ze in de vorm van zure regen weer neerkomen. Zure regen is schadelijk voor
planten en gebouwen. De schadelijke stof in zure regen is SO2.

Versterken van broeikaseffect: Bepaalde gassen zoals CO2 blijven in de
atmosfeer hangen en houden warmte vast zodat de aarde langzaam opwarmt.
Dit wordt het broeikaseffect genoemd en heeft hele ernstige gevolgend voor
zowel mens als natuur.

Thermische verontreiniging: Fabrieken gebruiken in sommige gevallen water
om hun apparaten af te koelen zodat deze niet te heet worden en langer
achter elkaar gebruikt kunnen worden. Dit water wordt koelwater genoemd.
Als dit te warm is om de apparaten nog af te koelen wordt dit in de natuur
geloosd. Dit kan als gevolg opwarming van rivieren en vijvers in de buurt van
de fabriek hebben, wat schadelijk is voor de dieren en planten die daar leven.
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
44
Opgaven
Schaduwdoek
Bert en Selma willen een schaduwdoek kopen om boven hun zithoek in de tuin te
hangen. Ze lezen in een folder van de leverancier:
“Het materiaal waarvan wij het doek maken is 320 g/m2.”
1. Volgens Bert is hier de dichtheid gegeven. Waarom heeft Bert geen gelijk? (1
punt)
In de folder staat ook:
“Het gewicht van het schaduwdoek zonder bevestigingsmateriaal is 1,8 kg.”
2. Natuurkundig gezien klopt deze zin niet. Verbeter deze zin zodat die natuurkundig
klopt. (1 punt)
3. Bereken de oppervlakte van het doek. (2 punten)
4. Bert en Selma willen het schaduw doek vooral op warme zonnige dagen gebruiken
om koel te zitten. Het doek is in een witte en een zwarte uitvoering te koop. Leg uit
waarom de zwarte uitvoering geen verstandige keuze is om op warme dagen koel te
kunnen zitten. (2 punten)
5. Het doek is van geweven kunststofvezels gemaakt. Kunststofvezels zijn een
goede warmteisolator. Noem nog een stofeigenschap waarom juist dit materiaal
geschikt is om als schaduwdoek te gebruiken. (1 punt)
Smulballon
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
45
Meesterkok Angélique Schmeinck kookt op een hoogte van 700 m in de mand van
een heteluchtballon. Gasten genieten tijdens het diner van het eten en het uitzicht.
6. Met een gasbrander wordt de lucht in de ballon verwarmd. Als de lucht voldoende
verwarmd is, gaat de ballon omhoog.
Wat is juist over de dichtheid van de lucht in de ballon? (1 punt)
A Die is gelijk aan de dichtheid van de lucht buiten de ballon.
B Die is groter dan de dichtheid van de lucht buiten de ballon.
C Die is kleiner dan de dichtheid van de lucht buiten de ballon.
7.Het voedsel moet op een bepaalde hoogte hangen om door de hitte in de ballon te
garen. Het eten wordt binnenin de ballon in een pakketje aan een kabel naar boven
gehesen. De kabel loopt over twee vaste katrollen. Over de functie van deze
katrollen staan hieronder twee zinnen. Omcirkel in elke zin de juiste mogelijkheid. (2
punten)
Met de katrollen verandert de richting van de kracht
Niet Wel
De kracht om het zakje op te hijsen met deze katrollen
alleen met de bovenste katrol.
Is even groot als Is groter dan Is kleiner dan
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
46
8. Het voedsel wordt in de ballon verwarmd bij een temperatuur die ligt
tussen 80 °C en 120 °C. Angelique takelt een pakketje met soep omhoog. Welke
faseovergang vindt in het pakketje plaats als de soep kookt? (1 punt)
A rijpen
B smelten
C stollen
D sublimeren
E verdampen
In de mand staan gasflessen met (vloeibaar) propaan.
9. Tijdens de ballonvaart neemt de hoeveelheid propaan in de flessen af. De ballon
(met mand en inhoud) blijft op dezelfde hoogte varen. Wat is juist over de kracht
omhoog op de ballon? (1 punt)
A De kracht omhoog blijft gelijk.
B De kracht omhoog neemt af.
C De kracht omhoog neemt toe.
10. Tijdens de vlucht is 26000 L propaangas verbrand. Bereken hoeveel energie bij
deze verbranding is vrijgekomen. Gebruik bij je antwoord de tabel met
‘Verbrandingswarmte van enkele stoffen’ in BINAS (3 punten)
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
47
Antwoorden
BLOK 1: VAARDIGHEDEN, MATERIE EN GELUID
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
48
BLOK 2: BEWEGING EN KRACHTEN
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
49
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
50
BLOK 3: ELEKTRICITEIT
1. D
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
51
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
52
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
53
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
54
BLOK 4: VERBRANDEN EN VERWARMEN
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
55
Nationale Examentraining | Natuurkunde | VMBO KB-BB | 2016
56