Examenvragen - Fysica - Juli 2012

Vraag: Juli 2012

Een wagen rijdt de eerste helft van een rit met een constante snelheid v. De tweede helft van de rit wordt gereden met een constante snelheid u.
In functie van deze snelheden, hoeveel bedraagt de gemiddelde snelheid voor de ganse rit?
<A> (v+u)/2
<B> 2vu/(v+u)
<C> (v+u)/2vu
<D> 2v/(v+u)
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

De valstrik is hier dat je onmiddellijk voor A zou kiezen. Dit zou juist zijn als de tijdspanne van de eerste helft gelijk zou zijn aan de tijdspanne van de tweede helft.
Maar hier is dat dus niet het geval. We werken uit:
vtot = Δstot / Δttot = (Δs1 + Δs2) / (Δt1 + Δt2)
vtot = (Δs1 + Δs2) / (Δs1/v + Δs2/u)
Nu is Δs2 = Δs1 dus
vtot = 2 . Δs1 / (Δs1/v + Δs1/u) = 2 / (1/v + 1/u)
vtot = 2 / [ (v + u) / v1u ] = 2 vu / (v + u)

Vraag: Juli 2012

Blok 1 weegt twee maal zo zwaar als blok 2. Om beide blokken vanuit rust in beweging te krijgen drukt men eerst tegen de linkerzijde op m1. De kracht van m1 op m2 is dan 2 N.
Men oefent nu een kracht uit op m2 naar links om beide blokken in beweging te krijgen.
Hoeveel bedraagt dan de grootte van de kracht van m2 op m1?
<A> 1 N
<B> 2 N
<C> 4 N
<D> Dit kan niet opgelost worden met deze gegevens.
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

In het eerste geval:
Aangezien blok 1 op blok 2 een kracht van 2 N uitvoert, en dit het voorwerp net in beweging brengt (resulterende kracht gaat naar 0), is de grootte van de wrijvingskracht van blok 2 ook 2 N.
En aangezien Fw = μ.m.g zal de wrijvingskracht voor blok 1 tweemaal groter zijn dan voor blok 2. Dus het eerste geval is als volgt:
Nu de kracht langs links: zelfde totale massa dus ook nu weer 6N nodig om geheel in beweging te krijgen. Ook nu weer verdeling van de wrijvingskrachten volgens massa, zoals getoond.
En aangezien de resulterende kracht op m1 naar 0 gaat, zal de kracht naar links, door blok m2 op m1 ook 4 N moeten zijn.

Vraag: Juli 2012

200 g water begint te koken. We laten het volledig verdampen bij een temperatuur van 100 °C.
LV= 2,26.106 J/kg
Hoeveel warmte is nodig voor deze volledige verdamping?
<A> 4,52 × 108 J
<B> 4,52 × 107 J
<C> 4,52 × 105 J
<D> 4,52 × 103 J
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

Het moeten niet altijd moeilijke vragen zijn.
Hier passen we gewoon de formule Q = Lv.m toe.
2,26.106 . 0,200 = 4,52.105 J

Vraag: Juli 2012

Twee tegengesteld geladen platen staan op een afstand van elkaar. Tussen deze platen heerst een elektrisch veld.
Welke grafiek geeft de elektrische veldsterkte weer als functie van de afstand tot de positieve plaat?
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

Tussen twee platen die lang genoeg zijn heerst er een homogeen elektrisch veld, dus een elektrisch veld dat overal even groot en hetzelfde gericht is.
Dus antwoord A.

Vraag: Juli 2012

Gegeven is een elektrische schakeling.
Hoeveel bedraagt de totale stroom door deze schakeling?
<A> 2/3 U/R
<B> 1/3 U/R
<C> 2 U/R
<D> 3/2 U/R
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

De linkse kolom zijn drie identieke weerstanden in parallel: deze kunnen we vervangen door één weerstand die drie keer kleiner is, dus R/3
Het zelfde geldt voor de rechtse kolom.
Deze twee weerstanden van R/3 staan in serie, dus de totale weerstand is 2R/3
Dus I = U/(2R/3) = 3U/(2R)

Vraag: Juli 2012

Een magnetisch veld verdwijnt loodrecht in het vlak van dit blad. Een vierkante winding ligt op tijdstip nul in het vlak van dit blad. De winding draait met constante hoeksnelheid rond haar zijde ab.
Welke figuur toont het best de grootte van de flux als functie van de tijd?
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

Flux Φ = B . A . cos α, waarbij a de hoek is tussen B en de loodrechte op A
De flux is maximaal als oppervlak en B loodrecht op mekaar staan, dus op t = 0
Dit laat enkel antwoorden A en C mogelijk
De hoek α echter zal lineair toenemen; cos α zal dus volgens een cosinusfunctie verlopen.
Hierdoor is C dus zeker fout
A is dus het antwoord

Vraag: Juli 2012

De elongatie langs de y-as bij een harmonisch trillende veer wordt hieronder grafisch voorgesteld.
Welke stelling is juist op tijdstip 6 s?
<A> De snelheid is maximaal
<B> De versnelling is minimaal
<C> De kinetische energie is maximaal
<D> De potentiële energie is maximaal
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

In de maximale uitwijking is de snelheid nul. En dus ook de kinetische energie (mv2/2).
De versnelling kan niet minimaal (nul) zijn: het voorwerp versnelt immers vanuit stilstand. De versnelling is hier maximaal.
De potentiële energie (k.DL2/2) is maximaal
Dus antwoord D

Vraag: Juli 2012

Op een muziekfestival bedraagt de geluidssterkte 103 dB.
Hoeveel bedraagt de geluidsintensiteit uitgedrukt in de intensiteit van een geluid van 100 dB, I100?
<A> 3 I100
<B> 2 I100
<C> 1,03 I100
<D> 1,02 I100
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

L100 = 10 . log (I100/I0) = 100dB
L103 = 10 . log (I103/I0) = 103dB
We vragen ons hier af: hoeveel is I103 / I100 ?
10 . log (I100/I0) = 100 log (I100/I0) = 10 I100/I0 = 1010
10 . log (I103/I0) = 103 log (I103/I0) = 10,3 I103 /I0 = 1010,3
Dus I103 / I100 = 1010,3 / 1010 = 100,3
We hebben nu echter wel geen rekenmachine tot onze beschikking. Maar we weten: log 2 = 0,3
Dus I103 / I100 = 100,3 = 10log 2 = 2
Dus geluid van 103 dB is 2 maal sterker (2 maal grotere intensiteit) dan dat van 100 dB

Vraag: Juli 2012

Een voorwerp wordt geplaatst voor een bolle lens. De afstand van het voorwerp tot de lens is kleiner dan de brandpuntsafstand.
Welk beeld wordt door de lens van het voorwerp gevormd?
<A> Omgekeerd, vergroot en reëel
<B> Rechtopstaand, verkleind en reëel
<C> Rechtopstaand, vergroot en virtueel
<D> Omgekeerd, verkleind en virtueel
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

Vraag: Juli 2012

De halfwaardetijd van een Mb-isotoop bedraagt 8 h.
De beginactiviteit van het radioactief staal bedraagt 320 kBq.
Hoelang duurt het (in uren) vooraleer de activiteit terugvalt tot 40 kBq?
<A> 8 h
<B> 16 h
<C> 24 h
<D> 32 h
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

At = A0. 2-t/T
40 = 320 . 2–t/8h
2–t/8h = 1/8
-t/8h = -3
t = 24 h