Natuurkunde Examen VWO 2017

Examen VWO

2017
tijdvak 1
dinsdag 16 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 73 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-17-1-o

, Zonvolgsysteem

Tammo en Jelle hebben voor hun figuur 1
profielwerkstuk een ‘zonvolgsysteem’
gemaakt. Dit is een opstelling met een
zonnepaneel dat meedraait met de zon,
zodat het zonnepaneel steeds loodrecht
op de invallende zonnestralen staat. Het
zonvolgsysteem bevat onder andere
twee exact dezelfde LDR’s
(light dependent resistor) met
daartussen een schotje.
Zie figuur 1 en figuur 2.

Als de zon niet recht boven de twee
LDR’s staat, valt er een schaduw van
het schotje op één van de twee LDR’s.
Zie figuur 3.

figuur 2 figuur 3
schotje schotje
LDR1 LDR2 LDR1 LDR2




invallend zonlicht invallend zonlicht
begin een tijdje later

Tammo en Jelle plaatsen de twee figuur 4
LDR’s in een schakeling met een A
elektromotor die de opstelling met
het zonnepaneel kan laten draaien.
Het schakelschema van het R1 = 50Ω R2 = 50Ω
zonvolgsysteem staat in figuur 4.
+
Om de schakeling te testen laten U = 7,5V -
B M C
ze op beide LDR’s evenveel licht
vallen, zodat de weerstand van
LDR1 LDR2
beide LDR’s gelijk is.
2p 1 Leg uit dat er in dit geval geen
elektrische stroom door de motor
D
loopt.




VW-1023-a-17-1-o lees verder ►►►

, In deze situatie levert de voeding een elektrische stroom van 100 mA.
De grootte van de weerstand van één zo’n LDR als functie van de
verlichtingssterkte E in lux staat in figuur 5 weergegeven.

figuur 5
0,7
RLDR
(kΩ)
0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0
0 20 40 60 80 100 120
E (∙103 lux)


3p 2 Bepaal de verlichtingssterkte op een LDR in deze situatie.

Tammo en Jelle zetten het zonvolgsysteem met het zonnepaneel en de
twee LDR’s loodrecht op het zonlicht. Door het draaien van de aarde valt
er na verloop van tijd een schaduw van het schotje op LDR2, zoals
weergegeven in figuur 3. De richting van de stroom tussen B en C bepaalt
welke kant de elektromotor op draait.
3p 3 Leg uit of de stroom in de schakeling van B naar C door de motor loopt of
andersom.




VW-1023-a-17-1-o lees verder ►►►

, Cessna

In figuur 1 staat een foto van een Cessna, een eenmotorig vliegtuig.

figuur 1




In tabel 1 staan gegevens van deze Cessna.


tabel 1 figuur 2
Flucht Flift
Cessna
lengte 7,3 m
spanwijdte 10,7 m
α
hoogte 3,0 m
tankinhoud 75 L
Fw,lucht Fm
kruissnelheid 198 km h1
(constant) = 55,0 m s1
max. vliegbereik 678 km
max. motorvermogen 100 pk (hp)
Fz
Vliegen
Op een horizontaal rechtdoor vliegend vliegtuig werken drie krachten:
de zwaartekracht Fz, de motorkracht Fm en de kracht die de lucht op het
vliegtuig uitoefent: Flucht. Deze Flucht hangt af van de stand van de
vleugels. Flucht kan ontbonden worden in twee componenten. De
component tegengesteld aan de vliegrichting is gelijk aan Fw,lucht.
De component loodrecht op de vliegrichting wordt liftkracht Flift genoemd.
Flucht maakt een hoek α met Flift.
Zie figuur 2. Deze figuur is niet op schaal.

Deze Cessna vliegt met zijn kruissnelheid op een constante hoogte.
Het motorvermogen is dan 70% van het maximale motorvermogen. De
beladen Cessna heeft op dat moment een massa van 710 kg.

5p 4 Bereken de grootte van hoek α in deze situatie.




VW-1023-a-17-1-o lees verder ►►►