Examen VWO
2021
tijdvak 1
vrijdag 28 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift
opgenomen.
Dit examen bestaat uit 25 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
VW-1023-a-21-1-o
, Planck
Kosmische achtergrondstraling is de figuur 1
straling die in het jonge heelal als
warmtestraling ontstond. De meest
gedetailleerde kaart van de
kosmische achtergrondstraling laat
intensiteitsverschillen van slechts
0,001% zien (zie figuur 1). De
beelden konden verzameld worden
dankzij de Planck-satelliet van de
Europese ruimtevaartorganisatie
ESA. De kosmische achtergrondstraling
wordt nu waargenomen als microgolfstraling.
De opnamen voor de kaart van figuur 1 kunnen vanwege de
aardatmosfeer niet vanaf het aardoppervlak gemaakt zijn.
1p 1 Geef hiervoor een reden.
De Planck-satelliet draait rondjes om de zon. Hij heeft zijn metingen
verricht vanuit een speciaal punt in de ruimte: het Lagrangepunt L2. Het
Lagrangepunt L2 ligt in het verlengde van de verbindingslijn van de zon
naar de aarde en in dit punt is de omlooptijd van de satelliet gelijk aan die
van de aarde. Zie figuur 2.
figuur 2
VW-1023-a-o lees verder ►►►
, Thijs voert een modelstudie uit om te bepalen op welke afstand van de
aarde het Lagrangepunt L2 zich bevindt. In zijn model is de x-as de
verbindingslijn van de zon naar de aarde. Thijs beperkt zich in zijn
onderzoek tot het gebied op de x-as waarvoor geldt dat de afstand x tot
het middelpunt van de aarde kleiner is dan 2, 0 109 m en groter dan of
gelijk aan de straal van de aarde. Zie figuur 3. Deze figuur is niet op
schaal. In zijn model definieert Thijs de richting naar rechts in de figuur
als positief. Hoewel het Lagrangepunt L2 rechts van de aarde ligt, bekijkt
Thijs dus ook wat er gebeurt bij negatieve waarden van x.
figuur 3
Thijs berekent met zijn model hoe de gravitatieversnelling ten gevolge van
de zon, ag, zon , en die ten gevolge van de aarde, ag, aarde , afhangen van x
(zie figuur 4).
figuur 4
Thijs heeft ervoor gezorgd dat zijn model zo goed mogelijk aan de
werkelijkheid voldoet.
2p 2 Beantwoord de volgende twee vragen:
Bij welke x wordt de waarde van ag, aarde maximaal in het model?
Geef de grootte van deze maximale waarde van ag, aarde .
VW-1023-a-o lees verder ►►►
, Van de modelwaarden van ag, zon en ag, aarde zijn in figuur 4 alleen de
grafieklijnen bij negatieve waarden van x weergegeven. In figuur 5 zijn
vier mogelijkheden gegeven van hoe de gehele grafiek, tot x 2,0 109 m ,
kan lopen.
3p 3 Leg uit welke van de vier grafieken (I, II, III of IV) de situatie juist
weergeeft.
figuur 5
VW-1023-a-o lees verder ►►►
2021
tijdvak 1
vrijdag 28 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift
opgenomen.
Dit examen bestaat uit 25 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
VW-1023-a-21-1-o
, Planck
Kosmische achtergrondstraling is de figuur 1
straling die in het jonge heelal als
warmtestraling ontstond. De meest
gedetailleerde kaart van de
kosmische achtergrondstraling laat
intensiteitsverschillen van slechts
0,001% zien (zie figuur 1). De
beelden konden verzameld worden
dankzij de Planck-satelliet van de
Europese ruimtevaartorganisatie
ESA. De kosmische achtergrondstraling
wordt nu waargenomen als microgolfstraling.
De opnamen voor de kaart van figuur 1 kunnen vanwege de
aardatmosfeer niet vanaf het aardoppervlak gemaakt zijn.
1p 1 Geef hiervoor een reden.
De Planck-satelliet draait rondjes om de zon. Hij heeft zijn metingen
verricht vanuit een speciaal punt in de ruimte: het Lagrangepunt L2. Het
Lagrangepunt L2 ligt in het verlengde van de verbindingslijn van de zon
naar de aarde en in dit punt is de omlooptijd van de satelliet gelijk aan die
van de aarde. Zie figuur 2.
figuur 2
VW-1023-a-o lees verder ►►►
, Thijs voert een modelstudie uit om te bepalen op welke afstand van de
aarde het Lagrangepunt L2 zich bevindt. In zijn model is de x-as de
verbindingslijn van de zon naar de aarde. Thijs beperkt zich in zijn
onderzoek tot het gebied op de x-as waarvoor geldt dat de afstand x tot
het middelpunt van de aarde kleiner is dan 2, 0 109 m en groter dan of
gelijk aan de straal van de aarde. Zie figuur 3. Deze figuur is niet op
schaal. In zijn model definieert Thijs de richting naar rechts in de figuur
als positief. Hoewel het Lagrangepunt L2 rechts van de aarde ligt, bekijkt
Thijs dus ook wat er gebeurt bij negatieve waarden van x.
figuur 3
Thijs berekent met zijn model hoe de gravitatieversnelling ten gevolge van
de zon, ag, zon , en die ten gevolge van de aarde, ag, aarde , afhangen van x
(zie figuur 4).
figuur 4
Thijs heeft ervoor gezorgd dat zijn model zo goed mogelijk aan de
werkelijkheid voldoet.
2p 2 Beantwoord de volgende twee vragen:
Bij welke x wordt de waarde van ag, aarde maximaal in het model?
Geef de grootte van deze maximale waarde van ag, aarde .
VW-1023-a-o lees verder ►►►
, Van de modelwaarden van ag, zon en ag, aarde zijn in figuur 4 alleen de
grafieklijnen bij negatieve waarden van x weergegeven. In figuur 5 zijn
vier mogelijkheden gegeven van hoe de gehele grafiek, tot x 2,0 109 m ,
kan lopen.
3p 3 Leg uit welke van de vier grafieken (I, II, III of IV) de situatie juist
weergeeft.
figuur 5
VW-1023-a-o lees verder ►►►
