Examenvragen - Fysica - Juli 2010

Vraag: Juli 2010

Een atleet loopt de 100 m. In onderstaande grafiek is de versnelling gegeven als functie van de tijd. De versnelling na 4 seconden blijft gelijk aan nul.
Wat is de snelheid van deze atleet na 4 seconden?
a (ms-2)
<A> 9 m/s
<B> 10 m/s
<C> 11 m/s
<D> 12 m/s
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

De gemiddelde versnelling over die 4 seconden is a = 2,5 m/s2
Dus na 4 seconden is de snelheid v = a . Δt = 2,5 . 4 = 10 m/s

Vraag: Juli 2010

Twee gelijke massa’s zijn opgehangen met een touw aan twee vaste katrollen.
De wrijvingskracht is te verwaarlozen.
Hoe groot is de spankracht in het touw?
<A> 0
<B> 1/2 mg
<C> mg
<D> 2 mg
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

Aan elke kant is de spankracht gelijk aan de zwaartekracht: m.g en naar boven gericht.

Vraag: Juli 2010

Een trein met een massa van 150 ton moet in een klein station stoppen zodat een passagier kan opstappen. Daarna moet de trein terug tot een snelheid van 108 km/h komen.
De kostprijs voor 1kWh is 10 eurocent. Wat is de minimale kost om terug op kruissnelheid te komen?
(Verwaarloos wrijvingskrachten)
<A> 0,9 euro
<B> 1,9 euro
<C> 2,9 euro
<D> 3,9 euro
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

108 km/h = 30 m/s (om van km/h -> m/s: delen door 3,6)
De kinetische energie stijgt van 0 naar mv2/2
= 150000 . (30)2 / 2 Deze energie wordt door de elektrische stroom geleverd.
Nu is 1 kWh = 1000 . 3600 J
Dus hoeveel kWh verbruikt?
[150000 . (30)2 / 2 ] / (1000 . 3600)
= 150000 . 900 / (2 . 1000 . 3600)
= 150 . 9 / (2.36) (5 nullen geschrapt links en rechts)
= 150 / (2 . 4) = 150 / 8 = 75 / 4 = 18,75 = 19 kWh

Vraag: Juli 2010

Je ligt in de zon te genieten van het goede weer, maar door de hitte transpireer je. Je metabolisme zorgt ervoor dat je 130 W genereert. Jijzelf behoudt een temperatuur van 37 °C. Lv = 2,34.106 J/kg.
Hoeveel vocht verlies je per uur?
<A> 50 cm3/h
<B> 100 cm3/h
<C> 150 cm3/h
<D> 200 cm3/h
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

130 W gedurende 3600 s: Q = P. Δt = 130 . 3600 = 468000 J warmte wordt gegenereerd door het metabolisme in een uur.
Om de lichaamstemperatuur op peil te houden moet er dan ook 468000 J afgegeven worden via de verdamping van water.
Q = Lv.m m = Q/ Lv = 468000/2340000 = 0,200 kg
0,200 kg water komt overeen met 200 ml = 200 cm3

Vraag: Juli 2010

Gelijk geladen bollen met aangegeven massa en lading zijn opgehangen aan twee touwen. De lengte van het touw in de derde opstelling is het dubbel van de lengte in de eerste twee.
De hoek α tussen de twee touwen is in de drie opstellingen dezelfde.
Druk grootten van de ladingen Q2 en Q3 uit in functie van de grootte van lading Q1.
<A> Q2 = 2Q1 en Q3 = 2Q1
<B> Q2 = √2Q1 en Q3 = 2Q1
<C> Q2 = √2Q1 en Q3 = 4Q1
<D> Q2 = 2Q1 en Q3 = 4Q1
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

We zien: tan α/2 = Fc/Fz
Overal blijft α gelijk
dus (k.Q2/r2 )/(m.g) = constant
Opstelling 2 tov opstelling 1:
m2 tweemaal groter m1, dus Q2Q2 moet ook tweemaal groter zijn dan Q1Q1
Dus Q2 = √2Q1
Opstelling 3 tov opstelling 1:
m3 = m1, maar r3 = 2r1 ,dus dan moet Q32 4 maal groter zijn dan Q12
Dus Q3 = 2Q1
Dus antwoord B

Vraag: Juli 2010

In de figuur is een schakeling van drie weerstanden gegeven.
Hoeveel bedraagt de spanning over de weerstand van 2 Ω?
U = 48 V
6 Ω P=150 W
<A> 48 V
<B> 24 V
<C> 12 V
<D> 18 V
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

Voor de weerstand van 150 W geldt 150 W = U2/R
Dus 150 = U2/R U2 = 6.150 = 900 U = 30 V
Dit is dus de spanning over de beide rechtse weerstanden
De totale spanning wordt verdeeld over de linkse weerstand en het rechtse blok.
Dus de spanning over de linkse weerstand is 48 – 30 = 18 V

Vraag: Juli 2010

In de figuur zien we twee geïsoleerde rechte geleiders waardoor dezelfde stroom I vloeit.
In welk van de punten is de grootte van de magnetische inductie nul?
<A> In punt 1
<B> In punt 4
<C> In punten 1 en 3
<D> In punten 2 en 4
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

In punt 1: B door geleider 1 in blad, B door geleider 2 uit blad
In punt 3: B door geleider 1 uit blad, B door geleider 2 in blad
Dus het is antwoord C
Geleider 1
Geleider 2

Vraag: Juli 2010

Een voorwerp trilt harmonisch aan een veer en bevindt zich in op tijdstip 0 op de doorgang van zijn evenwichtsstand naar onder. Neem de snelheid van het voorwerp dan als zijnde positief.
Welke grafiek geeft de versnelling correct weer als functie van de tijd?
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

Zoals we in de theorie zagen: de versnelling verloopt sinusoïdaal volgens (y is uitwijking):

Vraag: Juli 2010

De referentiewaarde of basisintensiteit(I0) voor geluid bedraagt 1,0*10-12 W/m².
Hoeveel bedraagt het aantal decibel bij een geluidsintensiteit van 10-9 W/m²?
<A> 3 dB
<B> 9 dB
<C> 30 dB
<D> 90 dB
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

L = 10 . log (I/I0) = 10 . log (10-9/10-12) = 10 . log 103 = 30 dB

Vraag: Juli 2010

Strontium 89 wordt in de nucleaire geneeskunde gebruikt om littekens bij botkanker te behandelen. Deze radio-isotoop zendt bètastralen uit en heeft een halveringstijd van 50 dagen. Bij de vervalreactie ontstaat yttrium 89.
Als er oorspronkelijk geen yttrium aanwezig is, wat is dan de verhouding van het aantal yttriumkernen tot het aantal strontiumkernen na 100 dagen, NY/NSr?
<A> 4/1
<B> 3/1
<C> 2/1
<D> 1/4
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

Na 50 dagen: ½ Sr en dus ½ Y
Na nog eens 50 dagen: nog ¼ Sr en dus ¾ Y
Dus de verhouding NY/NSr = 3/1