Examen HAVO
2010
tijdvak 1
vrijdag 28 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
tevens oud programma natuurkunde 1,2
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 27 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-10-1-o
,HA-1023-a-10-1-o 2 lees verder ►►►
, Opgave 1 Eliica
De Eliica (figuur 1) is een supersnelle figuur 1
elektrische auto. Hij heeft acht wielen
en elk wiel wordt aangedreven door
een elektromotor.
In de accu’s kan in totaal 55 kWh
elektrische energie worden
opgeslagen.
Het gemiddelde energieverbruik van
de Eliica is 0,17 kWh/km.
De actieradius van een elektrische
auto is de afstand die hij met volle accu’s kan afleggen bij gemiddeld
energieverbruik.
2p 1 Bereken de actieradius van de Eliica.
De topsnelheid van de Eliica is 190 km/h. Bij die snelheid worden de wielen
aangedreven met een nuttig vermogen van in totaal 92 kW.
4p 2 Bereken de grootte van de wrijvingskracht die de Eliica bij topsnelheid
ondervindt.
Bij topsnelheid verbruikt de auto (veel) meer energie dan gemiddeld.
Het rendement van de elektromotoren van de Eliica bij topsnelheid is 79%.
4p 3 Bereken het energieverbruik per km (in kWh/km) van de Eliica bij topsnelheid.
Ondanks zijn enorme massa van 2400 kg trekt de Eliica zeer snel op, sneller
zelfs dan een sportwagen.
De Eliica en een sportwagen hielden een onderlinge race waarbij ze naast
elkaar startten. In de figuur op de uitwerkbijlage staan de bijbehorende
(v,t)-grafieken. Van t = 0 tot t = 2,5 s is de versnelling van de Eliica constant.
Volgens de makers van de Eliica is zijn versnelling dan gelijk aan 0,8g.
3p 4 Leg met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage uit dat die bewering klopt.
2p 5 Bereken de resulterende kracht op de Eliica in de periode van t = 0 tot t = 2,5 s.
Mark en Twan bekijken de twee grafieken. Ze vragen zich af op welk tijdstip de
sportwagen de Eliica passeert.
Mark zegt: “op ongeveer t = 20 s”. Twan zegt: “op ongeveer t = 40 s”.
4p 6 Heeft Mark gelijk, heeft Twan gelijk of heeft geen van beiden gelijk? Licht je
antwoord toe met behulp van de grafieken op de uitwerkbijlage.
HA-1023-a-10-1-o 3 lees verder ►►►
, Opgave 2 Variabele vloeistoflens
Sinds enige tijd doet men veel onderzoek naar figuur 1
variabele vloeistoflenzen. Zo’n lens bestaat uit water
een doorzichtig rond doosje dat gevuld is met
water en olie. Het scheidingsvlak tussen de
twee vloeistoffen is bolvormig. olie
In figuur 1 is een dwarsdoorsnede van zo’n
vloeistoflens getekend. In werkelijkheid is de
R R
lens 5,0 maal zo klein.
2p 7 Bepaal met behulp van figuur 1 de grootte van
de straal R van het bolvormige scheidingsvlak.
Aan de rand van het doosje bevinden zich twee contactpunten waarop een
variabele gelijkspanningsbron is aangesloten. Door de spanning te verhogen,
wordt de straal van het bolvormige scheidingsvlak kleiner. Zie figuur 2.
figuur 2
water water
100 V 200 V
olie olie
De onderzoekers hebben gemeten hoe de straal R afhangt van de spanning.
Ook hebben ze gemeten hoe de sterkte S van de lens afhangt van R. Zie de
twee grafieken op de uitwerkbijlage.
2p 8 Bepaal met behulp van de twee grafieken op de uitwerkbijlage de sterkte van de
vloeistoflens bij een spanning van 120 V.
Om de lenswerking te begrijpen is een deel van de figuur 3
vloeistoflens vergroot weergegeven. Zie figuur 3.
Op de lens valt een evenwijdige bundel licht. De
lucht
invloed van het dunne laagje glas aan de boven-
en onderkant is te verwaarlozen.
water
Bij de overgang van water naar olie vindt breking
plaats. Voor de brekingsindex van water naar olie
geldt: olie
nolie
nwater →olie =
nwater lucht
3p 9 Is nolie groter of kleiner dan nwater ? Licht je
antwoord toe met behulp van figuur 3 en
bovenstaande formule.
HA-1023-a-10-1-o 4 lees verder ►►►
2010
tijdvak 1
vrijdag 28 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
tevens oud programma natuurkunde 1,2
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 27 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-10-1-o
,HA-1023-a-10-1-o 2 lees verder ►►►
, Opgave 1 Eliica
De Eliica (figuur 1) is een supersnelle figuur 1
elektrische auto. Hij heeft acht wielen
en elk wiel wordt aangedreven door
een elektromotor.
In de accu’s kan in totaal 55 kWh
elektrische energie worden
opgeslagen.
Het gemiddelde energieverbruik van
de Eliica is 0,17 kWh/km.
De actieradius van een elektrische
auto is de afstand die hij met volle accu’s kan afleggen bij gemiddeld
energieverbruik.
2p 1 Bereken de actieradius van de Eliica.
De topsnelheid van de Eliica is 190 km/h. Bij die snelheid worden de wielen
aangedreven met een nuttig vermogen van in totaal 92 kW.
4p 2 Bereken de grootte van de wrijvingskracht die de Eliica bij topsnelheid
ondervindt.
Bij topsnelheid verbruikt de auto (veel) meer energie dan gemiddeld.
Het rendement van de elektromotoren van de Eliica bij topsnelheid is 79%.
4p 3 Bereken het energieverbruik per km (in kWh/km) van de Eliica bij topsnelheid.
Ondanks zijn enorme massa van 2400 kg trekt de Eliica zeer snel op, sneller
zelfs dan een sportwagen.
De Eliica en een sportwagen hielden een onderlinge race waarbij ze naast
elkaar startten. In de figuur op de uitwerkbijlage staan de bijbehorende
(v,t)-grafieken. Van t = 0 tot t = 2,5 s is de versnelling van de Eliica constant.
Volgens de makers van de Eliica is zijn versnelling dan gelijk aan 0,8g.
3p 4 Leg met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage uit dat die bewering klopt.
2p 5 Bereken de resulterende kracht op de Eliica in de periode van t = 0 tot t = 2,5 s.
Mark en Twan bekijken de twee grafieken. Ze vragen zich af op welk tijdstip de
sportwagen de Eliica passeert.
Mark zegt: “op ongeveer t = 20 s”. Twan zegt: “op ongeveer t = 40 s”.
4p 6 Heeft Mark gelijk, heeft Twan gelijk of heeft geen van beiden gelijk? Licht je
antwoord toe met behulp van de grafieken op de uitwerkbijlage.
HA-1023-a-10-1-o 3 lees verder ►►►
, Opgave 2 Variabele vloeistoflens
Sinds enige tijd doet men veel onderzoek naar figuur 1
variabele vloeistoflenzen. Zo’n lens bestaat uit water
een doorzichtig rond doosje dat gevuld is met
water en olie. Het scheidingsvlak tussen de
twee vloeistoffen is bolvormig. olie
In figuur 1 is een dwarsdoorsnede van zo’n
vloeistoflens getekend. In werkelijkheid is de
R R
lens 5,0 maal zo klein.
2p 7 Bepaal met behulp van figuur 1 de grootte van
de straal R van het bolvormige scheidingsvlak.
Aan de rand van het doosje bevinden zich twee contactpunten waarop een
variabele gelijkspanningsbron is aangesloten. Door de spanning te verhogen,
wordt de straal van het bolvormige scheidingsvlak kleiner. Zie figuur 2.
figuur 2
water water
100 V 200 V
olie olie
De onderzoekers hebben gemeten hoe de straal R afhangt van de spanning.
Ook hebben ze gemeten hoe de sterkte S van de lens afhangt van R. Zie de
twee grafieken op de uitwerkbijlage.
2p 8 Bepaal met behulp van de twee grafieken op de uitwerkbijlage de sterkte van de
vloeistoflens bij een spanning van 120 V.
Om de lenswerking te begrijpen is een deel van de figuur 3
vloeistoflens vergroot weergegeven. Zie figuur 3.
Op de lens valt een evenwijdige bundel licht. De
lucht
invloed van het dunne laagje glas aan de boven-
en onderkant is te verwaarlozen.
water
Bij de overgang van water naar olie vindt breking
plaats. Voor de brekingsindex van water naar olie
geldt: olie
nolie
nwater →olie =
nwater lucht
3p 9 Is nolie groter of kleiner dan nwater ? Licht je
antwoord toe met behulp van figuur 3 en
bovenstaande formule.
HA-1023-a-10-1-o 4 lees verder ►►►
