Natuurkunde (pilot) Examen VWO 2014

Examen VWO

2014
tijdvak 1
maandag 19 mei
13.30 - 16.30 uur


natuurkunde (pilot)




Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift
opgenomen.




Dit examen bestaat uit 22 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-f-14-1-o

, Formuleblad

Formules die bij het pilot-programma horen en die niet in BINAS staan.

C Beweging en wisselwerking

Fw,l  12  cw Av 2

Echem  rvV Echem  rm m

pvoor  pna


D Lading en veld

I  GU


E Straling en materie

P 
 T 4 L  4R 2 T 4 v c
A 

E
D H  QD
m




VW-1023-f-14-1-o lees verder ►►►

, Opgave 1 Tsunami

Figuur 1 laat op een vereenvoudigde manier zien hoe een gedeelte van
de zeebodem door een aardverschuiving plotseling omhoog komt. Het
zeewater dat boven dat gedeelte zit, wordt omhoog geduwd waardoor er
een 'waterberg' aan het oppervlak ontstaat. Deze waterberg is meestal
niet hoog, maar kan in de lengte en de breedte grote afmetingen hebben.
Figuur 2 toont zo'n waterberg met zijn afmetingen, in perspectief.
De figuren zijn schematisch en niet op schaal.

figuur 1
lucht

water A
zeebodem



B



figuur 2
R



PQ = 150 km
PR = 1200 km
P Q hoogte waterberg = 1,8 m
zeeoppervlak in perspectief


De waterberg kan een tsunami, een vloedgolf aan de kust, veroorzaken.
Het mogelijke gevaar van een tsunami hangt af van de zwaarte-energie
van de waterberg ten opzichte van het normale zeepeil. Als deze energie
meer dan 0,5 PJ (petajoule) bedraagt, is er kans op een tsunami.
4p 1 Ga na met een berekening of de zwaarte-energie van de waterberg in
figuur 2 de waarde van 0,5 PJ overschrijdt.




VW-1023-f-14-1-o lees verder ►►►

, Figuur 3A laat zien hoe de waterberg zich naar rechts (en naar links)
verplaatst als een golfberg.

figuur 3



A




B




C



De snelheid v waarmee de golfberg beweegt, wordt gegeven door:

v  gd

Hierin is:
 g de valversnelling;
 d de diepte van de zee.

In figuur 3B en 3C nadert de waterberg de kust waarbij de diepte van de
zee kleiner wordt. Er treden hierbij twee effecten op: de waterberg wordt
smaller en de waterberg wordt hoger.
3p 2 Geef voor beide effecten een natuurkundige verklaring.

De gevolgen van een tsunami kunnen aan de kust desastreus zijn.
Men zoekt dan ook naar manieren om de bevolking van gebieden in de
gevarenzone vroegtijdig te waarschuwen. Eén manier werkt als volgt.
Een aardverschuiving van de zeebodem veroorzaakt schokgolven door de
aardkorst waarvan de voortplantingssnelheid het dubbele is van de
voortplantingssnelheid van geluid in steen. Omdat deze snelheid groter is
dan de snelheid van de waterberg, bereikt de schokgolf de kust eerder
dan de tsunami.

Stel dat een aardverschuiving plaatsvindt op 2500 km van een meetpunt
aan de kust en dat de zee een diepte heeft van 3,0 km.
4p 3 Bereken het tijdsverschil tussen het waarnemen van de schokgolf en de
komst van de tsunami.




VW-1023-f-14-1-o lees verder ►►►