2015
tijdvak 1
woensdag 27 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 27 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 77 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-15-1-o
, Mürrenbaan
Aan de rand van de Zwitserse Alpen ligt het figuur 1
dorpje Mürren. Dit dorp is niet per auto te
bereiken. Reizigers van en naar het dorp
moeten gebruikmaken van een kabelbaan, de
Mürrenbaan. Zie figuur 1.
Anoek heeft een rit in de Mürrenbaan gemaakt.
Zij heeft een gps bij zich waarmee ze tijdens de
rit de hoogte van de cabine ten opzichte van de
grond heeft gemeten.
Het bijbehorende (h,t)-diagram is in figuur 2
weergegeven. In het diagram zijn drie trajecten
aangegeven: in traject 1 versnelt de cabine,
in traject 2 beweegt de cabine met constante
snelheid, in traject 3 remt de cabine weer af.
3p 1 Bepaal met behulp van figuur 2 de gemiddelde snelheid in verticale
richting over de hele rit.
figuur 2
traject 1 traject 2 traject 3
1550
h
(m)
1450
1350
1250
1150
1050
950
850
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
t (s)
De cabine met passagiers heeft een massa van 23,6 ton en wordt door
een motor schuin omhoog getrokken. In traject 2 is de snelheid in
verticale en horizontale richting (ongeveer) constant.
Alle wrijvingskrachten op de cabine worden verwaarloosd.
3p 2 Bepaal de arbeid die de motor in traject 2 heeft verricht.
HA-1023-a-15-1-o lees verder ►►►
, Anoek kan met de gps ook de snelheid van de cabine langs de baan
meten. Zij meet in traject 2 een constante snelheid van 7,5 ms 1.
4p 3 Bepaal de hellingshoek die de kabelbaan maakt met het horizontale vlak.
Gebruik hierbij ook figuur 2.
De cabine hangt aan een figuur 3
draagkabel. Zie figuur 3. spankabel motor
motor
De resultante van de
spankrachten in deze Fkabel
draagkabel wordt in figuur 3
draagkabel
aangegeven als Fkabel .
Figuur 3 is op de uitwerkbijlage
vereenvoudigd weergegeven.
In deze figuur komt 1,0 cm
overeen een kracht van 1,0 105 N.
4p 4 Bepaal met behulp van een
constructie in de figuur op de
uitwerkbijlage de grootte van de
spankracht in de draagkabel.
De draagkabel is figuur 4
gemaakt van staal en 400
heeft een doorsnede σ
van 3,85 10 3 mm 2 . (MPa)
In figuur 4 is het 300
spanning-rekdiagram
gegeven van de
gebruikte staalsoort. 200
3p 5 Bepaal de maximale
spankracht die deze
draagkabel kan 100
uitoefenen zonder
blijvend te vervormen.
0
rek
HA-1023-a-15-1-o lees verder ►►►
, Samarium-153
Cassie, een acht jaar oude hond
met een tumor in een bot, is
onlangs als eerste hond ter
wereld succesvol behandeld met
samarium-153.
Samarium-153 komt niet in de vrije natuur voor. Het wordt gemaakt door
samarium-152-kernen te beschieten met een bepaald soort deeltjes.
1p 6 Met welk deeltje moet een samarium-152-kern beschoten worden om
samarium-153 te vormen?
A alfadeeltje
B betadeeltje
C gammafoton
D neutron
E proton
Samarium-153 zendt zowel β-straling als γ-straling uit. Het kan daarom
zowel voor een behandeling tegen tumoren gebruikt worden als voor een
scan.
4p 7 Geef de vervalreactie van samarium-153.
Samarium hecht zich beter aan geïnfecteerd figuur 1
botweefsel dan aan gezond botweefsel. Daarom kan
er tijdens de behandeling ook een scan gemaakt
worden van de hond waarin zieke botdelen als lichte
vlekken te zien zijn. Zie figuur 1.
1p 8 Welk soort straling wordt gebruikt om een scan te
maken en van welke eigenschap van die straling
wordt dan gebruikgemaakt?
A β -straling, want deze straling heeft een klein doordringend vermogen
B β -straling, want deze straling heeft een groot doordringend vermogen
C γ -straling, want deze straling heeft een klein doordringend vermogen
D γ -straling, want deze straling heeft een groot doordringend vermogen
HA-1023-a-15-1-o lees verder ►►►