Examen HAVO
2019
tijdvak 1
maandag 13 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Dit examen bestaat uit 29 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.
HA-1023-a-19-1-o
, Walstroom
De Nederlandse marine heeft figuur 1
een artikel uitgebracht over de
energievoorziening van
marineschepen. In dit artikel wordt
de vergelijking gemaakt tussen
het elektrisch energieverbruik van
een marineschip en dat van
huishoudens. Zie figuur 1. Eén
huishouden gebruikt per jaar gemiddeld 3,5 ∙ 103 kWh.
Uit deze gegevens volgt dat het elektrisch vermogen van het marineschip
1,2 ∙ 106 W is.
3p 1 Toon dat aan met een berekening.
Op het marineschip wordt elektriciteit opgewekt met een dieselmotor.
Deze motor verbrandt stookolie en drijft een generator aan.
Het rendement van de dieselmotor is 35%. Het rendement van de
generator is 80%. In figuur 2 is dit met pijlen op schaal weergegeven.
figuur 2
III
Dieselmotor Generator
I
η = 35% II η = 80%
Iedere pijl staat voor een bepaalde soort energie. Deze figuur is ook op de
uitwerkbijlage weergegeven.
2p 2 Omcirkel in de tabel op de uitwerkbijlage de juiste energiesoort bij de
gegeven pijlen I, II en III.
De generator van het schip wekt een elektrisch vermogen op van
1,2∙106 W.
5p 3 Bereken het volume van de stookolie in m3 dat het schip per 24 uur
gebruikt om elektriciteit op te wekken.
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
, In de haven kan een schip aangesloten worden op de elektriciteit aan
land, de zogenaamde walstroom. De dieselmotor hoeft dan niet te
draaien. Voor een marineschip worden 36 identieke kabels parallel
aangesloten tussen land en schip. Er wordt een spanning gebruikt van
440 V om 1,2∙106 W aan elektrisch vermogen te leveren.
3p 4 Bereken de stroomsterkte door één van de 36 kabels.
De Nederlandse marine gebruikt tegenwoordig een nieuwe methode om
schepen aan te sluiten op het elektriciteitsnet in de haven. Ze gebruiken
daarbij een spanning van 6,6 kV en nog maar één hoogspanningskabel.
Deze kabel vervangt alle 36 kabels die eerst nodig waren. Zie figuur 3.
figuur 3
De hoogspanningskabel is 13 m lang. De kabel is gemaakt van koper.
De kabel heeft een doorsnede met een oppervlakte van 25 cm2.
3p 5 Bereken de weerstand van de hoogspanningskabel.
De nieuwe methode van aansluiten heeft veel voordelen. Het schip kan
door minder mensen in kortere tijd aangesloten worden op het
elektriciteitsnet aan wal. Voor de nieuwe kabel is veel minder koper nodig
dan voor de 36 oorspronkelijke kabels. Bovendien is het energieverlies in
de kabel lager.
De dunnere hoogspanningskabel is even lang, maar heeft een veel
grotere weerstand dan de oorspronkelijke 36 kabels parallel samen.
Het elektrisch vermogen van het schip is gelijk gebleven.
2p 6 Omcirkel op de uitwerkbijlage in elke zin het juiste alternatief.
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
, Wereldrecord blobspringen
In juni 2011 werd het wereldrecord figuur 1
blobspringen verbeterd door Reto
Zimmerli. Zie de fotomontage in
figuur 1. Voor deze afbeelding zijn
diverse na elkaar gemaakte foto’s
van de recordpoging
samengevoegd tot één beeld.
Zes van deze foto’s zijn ook apart
weergegeven op de uitwerkbijlage.
Links sprong een groep van drie
personen tegelijk van een hoge
toren. Ze landden op het uiteinde
van een met lucht gevulde zak op
het water, de blob. Hierdoor werd Zimmerli, die diep weggezakt in het
andere uiteinde van de blob lag te wachten, de lucht in geschoten.
Van de beweging van de deelnemers aan deze recordpoging is met
behulp van een videometing een (h,t)-diagram gemaakt. Zie figuur 2. De
hoogte is gemeten ten opzichte van het wateroppervlak.
figuur 2
18
hoogte t.o.v.
wateroppervlak
in m 16
Zimmerli
14
12
10
3 personen
8
6
4
2
0
0 1 2 3 4 5 6
tijd in s
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
2019
tijdvak 1
maandag 13 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Dit examen bestaat uit 29 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.
HA-1023-a-19-1-o
, Walstroom
De Nederlandse marine heeft figuur 1
een artikel uitgebracht over de
energievoorziening van
marineschepen. In dit artikel wordt
de vergelijking gemaakt tussen
het elektrisch energieverbruik van
een marineschip en dat van
huishoudens. Zie figuur 1. Eén
huishouden gebruikt per jaar gemiddeld 3,5 ∙ 103 kWh.
Uit deze gegevens volgt dat het elektrisch vermogen van het marineschip
1,2 ∙ 106 W is.
3p 1 Toon dat aan met een berekening.
Op het marineschip wordt elektriciteit opgewekt met een dieselmotor.
Deze motor verbrandt stookolie en drijft een generator aan.
Het rendement van de dieselmotor is 35%. Het rendement van de
generator is 80%. In figuur 2 is dit met pijlen op schaal weergegeven.
figuur 2
III
Dieselmotor Generator
I
η = 35% II η = 80%
Iedere pijl staat voor een bepaalde soort energie. Deze figuur is ook op de
uitwerkbijlage weergegeven.
2p 2 Omcirkel in de tabel op de uitwerkbijlage de juiste energiesoort bij de
gegeven pijlen I, II en III.
De generator van het schip wekt een elektrisch vermogen op van
1,2∙106 W.
5p 3 Bereken het volume van de stookolie in m3 dat het schip per 24 uur
gebruikt om elektriciteit op te wekken.
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
, In de haven kan een schip aangesloten worden op de elektriciteit aan
land, de zogenaamde walstroom. De dieselmotor hoeft dan niet te
draaien. Voor een marineschip worden 36 identieke kabels parallel
aangesloten tussen land en schip. Er wordt een spanning gebruikt van
440 V om 1,2∙106 W aan elektrisch vermogen te leveren.
3p 4 Bereken de stroomsterkte door één van de 36 kabels.
De Nederlandse marine gebruikt tegenwoordig een nieuwe methode om
schepen aan te sluiten op het elektriciteitsnet in de haven. Ze gebruiken
daarbij een spanning van 6,6 kV en nog maar één hoogspanningskabel.
Deze kabel vervangt alle 36 kabels die eerst nodig waren. Zie figuur 3.
figuur 3
De hoogspanningskabel is 13 m lang. De kabel is gemaakt van koper.
De kabel heeft een doorsnede met een oppervlakte van 25 cm2.
3p 5 Bereken de weerstand van de hoogspanningskabel.
De nieuwe methode van aansluiten heeft veel voordelen. Het schip kan
door minder mensen in kortere tijd aangesloten worden op het
elektriciteitsnet aan wal. Voor de nieuwe kabel is veel minder koper nodig
dan voor de 36 oorspronkelijke kabels. Bovendien is het energieverlies in
de kabel lager.
De dunnere hoogspanningskabel is even lang, maar heeft een veel
grotere weerstand dan de oorspronkelijke 36 kabels parallel samen.
Het elektrisch vermogen van het schip is gelijk gebleven.
2p 6 Omcirkel op de uitwerkbijlage in elke zin het juiste alternatief.
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
, Wereldrecord blobspringen
In juni 2011 werd het wereldrecord figuur 1
blobspringen verbeterd door Reto
Zimmerli. Zie de fotomontage in
figuur 1. Voor deze afbeelding zijn
diverse na elkaar gemaakte foto’s
van de recordpoging
samengevoegd tot één beeld.
Zes van deze foto’s zijn ook apart
weergegeven op de uitwerkbijlage.
Links sprong een groep van drie
personen tegelijk van een hoge
toren. Ze landden op het uiteinde
van een met lucht gevulde zak op
het water, de blob. Hierdoor werd Zimmerli, die diep weggezakt in het
andere uiteinde van de blob lag te wachten, de lucht in geschoten.
Van de beweging van de deelnemers aan deze recordpoging is met
behulp van een videometing een (h,t)-diagram gemaakt. Zie figuur 2. De
hoogte is gemeten ten opzichte van het wateroppervlak.
figuur 2
18
hoogte t.o.v.
wateroppervlak
in m 16
Zimmerli
14
12
10
3 personen
8
6
4
2
0
0 1 2 3 4 5 6
tijd in s
HA-1023-a-19-1-o lees verder ►►►
