Examenvragen - Fysica - Juli 2009


Vraag: Juli 2009

Bij een echografie wordt een (ultrasoon) geluid door de buik gestuurd en het tijdsverschil tussen de gezonden en de weerkaatste golf wordt geregistreerd.
Hoeveel bedraagt de maximale peildiepte als het maximale tijdsverschil 200 µs bedraagt?
Veronderstel een geluidsnelheid van 2500 m/s in de buikholte.
<A> 7 cm
<B> 50 cm
<C> 30 cm
<D> 25 cm
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

De afstand Δs die door het geluid wordt afgelegd is tweemaal de peildiepte.
Als het tijdsverschil maximaal 200 µs bedraagt:
v = Δs/ Δt Δs = v. Δt = 2500 . 200 . 10-6 = 0,50 meter
En aangezien de maximale peildiepte Δs/2 is, bedraagt deze 0,50/2 = 0,25 m = 25 cm

Vraag: Juli 2009

De startbaan van een vliegtuig is 500 m lang. Het vliegtuig gebruikt de volledige lengte van de startbaan om op te stijgen. De snelheid bij het opstijgen moet minimaal 50 m/s bedragen.
Hoe lang duurt het opstijgen vanuit stilstand?
<A> 10 s
<B> 20 s
<C> 40 s
<D> 50 s
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

Hier gebruiken we: vt2-v02 = 2 a Δs
v0 = 0 m/s
vt = 50 m/s
Δs = 500 m
Dus v02 = 2 a Δs a = v02 / 2 Δs = 2500 / 1000 = 2,5 m/s2
Δv = vt – v0 = a . Δt Δt = 50 / 2,5 = 20 s

Vraag: Juli 2009

Een voorwerp valt vanop 10 m hoogte. De snelheid waarmee het de grond bereikt is gelijk aan v.
Vanop welke hoogte moet je hetzelfde voorwerp laten vallen zodat de eindsnelheid gelijk is aan 2.v?
<A> 14,1 m
<B> 15 m
<C> 20 m
<D> 40 m
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: D

Hier is v2 = 2 g Δh
Voor een dubbele snelheid en x de onbekende hoogte geldt :
(2.v)2 = 2 g x 4v2 = 2 g x 4 . (2 g Δh) = 2 g x
8 g Δh = 2 g x x = 4 Δh
Dus: vanaf 4 . 10 m = 40 m

Vraag: Juli 2009

Aan twee touwen hangt een massa van 10 kg zoals getekend in de figuur. Het rechtertouw is horizontaal. De hoek tussen het linkertouw en de verticale wand van 30°.
Bereken de spankracht in het linkertouw.
<A> 82 N
<B> 93 N
<C> 115 N
<D> 136 N
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: C

De resulterende van de spankrachten van de touwen, Fs, is even groot als Fz en naar boven gericht
We zien dat de spankracht in het linkse touw Fs1 = Fs / cos α = m.g / cos 30°
= 10.10 / cos 30° = 100 / (√3/2)
= 200/√3 = ongeveer 200/1,73 = 115 N

Vraag: Juli 2009

Een grot is met water ondergelopen. De luchtdruk buiten de grot is normaal. Het hoogteverschil tussen het waterniveau buiten en binnen (x in de figuur) is 20 m.
Bereken de luchtdruk in de grot (aangeduid met een pijl).
<A> 3,0×105 Pa
<B> 2,0×105 Pa
<C> 1,0×105 Pa
<D> Niet te berekenen aangezien het volume van de grot niet gegeven is.
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

De druk in de grot (punt B) moet gelijk zijn aan de druk in punt A.
De druk in punt A = patm + ρw.g.h
= 1,013.105 + 1,0.103.10.20
= 3,0.105 Pa

Vraag: Juli 2009

Een badje bevat 20 l water bij een temperatuur van 45°C. De baby die erin gewassen zal worden, zou verbranden, dus moet het water eerst gekoeld worden.
Hoeveel liter water van 20°C moet aan het badje toegevoegd worden om een temperatuur van 38°C te bekomen?
(De warmtecapaciteit van het badje is te verwaarlozen).
<A> 7,8 L
<B> 9,4 L
<C> 16 L
<D> Niet te berekenen omdat de soortelijke warmtecapaciteit van water niet gegeven is.
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

Het water dat al in het bad staat, zal warmte afgeven (het zal 45-38 = 7 °C afkoelen).
Qafgegeven = m. cw. ΔT = 20 kg . cw . 7 K
Het water dat toegevoegd wordt, zal warmte opnemen (het zal van 38 – 20 = 18 °C opwarmen)
Qopgenomen = m. cw. ΔT = x . cw . 18 K
Stellen we deze twee aan mekaar gelijk dan:
20 . 7 = x . 18 x = 20 . 7 / 18 = 140 / 18 = 7,8 kg dus 7,8 liter.

Vraag: Juli 2009

Tussen twee evenwijdige platen heerst een elektrisch veld met veldsterkte E. Een neutron en een proton worden loodrecht op de veldlijnen in het veld gestuurd.
Welke van de onderstaande figuren geeft dan de baan van het neutron en het proton weer?
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

Het neutron wordt niet beïnvloed en vliegt dus rechtdoor
Een elektrisch veld gaat weg van +, dus de bovenste plaat is positief t.o.v. de onderste
Het (positieve) proton wordt dus naar onder afgebogen
Het juiste antwoord is dus B

Vraag: Juli 2009

Welke weerstand in de volgende schakeling levert het grootste vermogen als alle weerstanden gelijk zijn?
<A> R1
<B> R3
<C> R4
<D> R5
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: B

We weten dat in elke weerstand P = R.I2
Dus zoeken we naar de weerstand waar de meeste stroom doorloopt
Door R1 en R2 loopt de helft van de stroom
Daaronder vertakt de stroom niet precies in twee: er is immers meer weerstand links (R4+R5), dus krijgt rechts (R3) meer dan de helft van de stroom.
Dus R3 krijgt de meeste stroom en levert dan ook het grootste vermogen.

Vraag: Juli 2009

Een lichtstraal doorloopt achtereenvolgens drie middenstoffen met verschillende brekingsindexen n1, n2 en n3.
De lichtstraal wordt hierbij gebroken bij overgang van de ene middenstof naar de andere zoals aangegeven in de figuur.
Hoe verhouden de brekingsindexen n1, n2 en n3 zich?
<A> n3 > n2 > n1
<B> n3 < n2 < n1
<C> n1 > n2 en n2 < n3
<D> n1 < n2 en n2 > n3
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

De wet van Snellius zegt:
n2/n1 = i1/r1 en omdat i1 > r1 is n2 > n1
n3/n2 = i2/r2 en omdat i2 > r2 is n3 > n2
Dus antwoord A

Vraag: Juli 2009

Een bepaalde hoeveelheid radioactieve stof heeft een activiteit van 185 MBq. Na 180 minuten is de activiteit gedaald tot 65 MBq.
De radioactieve stof zou dan kunnen zijn:
<A> Fluor-18, met een halfwaardetijd van 109 minuten
<B> Gallium-72, met een halfwaardetijd van 59 minuten
<C> Koolstof-11, met een halfwaardetijd van 21 minuten
<D> Stikstof-13, met een halfwaardetijd van 10 minuten
Door een deelnemer gereconstrueerde vraag

Antwoord: A

A0 = 185 MBq.
Na t = 180 minuten: At= 65 MBq
Nu is At = A0 . 2-t/T
Dus 2-t/T = ongeveer 1/3
Dus –t/T = ln(1/3) = -log2(3)
T = t / log2(3) = 180 minuten / [log2 10 . log10 3]
T = 180 minuten / [log10 3 / log10 2] = 114 minuten
Dus het zal antwoord A zijn.

Sirtaqi
©2017-2021 SIRTAQI