VW 1023 a 22 1 o - agasdasdg
agasdasdg
Vak
Godsdienst
353 Documenten
Studenten deelden 353 documenten in dit vak
Studiejaar: 2022/2023
Geüpload door:
Anonieme student
Dit document is geüpload door een student, net als jij, die anoniem wil blijven.
Erasmus CollegeAanbevolen voor jou
Reacties
inloggen of registreren om een reactie te plaatsen.
Preview tekst
VW-1023-a-22-1-o
Examen VWO
2022
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 25 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 78 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.) 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.
tijdvak 1
donderdag 19 mei
13 - 16 uur
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Vrije worp bij basketbal
figuur 1 figuur 2
Bij basketbal scoor je door de bal van bovenaf door een metalen ring te
gooien waaraan een netje bevestigd is. Rens en Dyon onderzoeken de
beweging van de bal bij een vrije worp. Bij een vrije worp probeert de
speler de bal door de ring te gooien terwijl hij achter de ëvrijeworplijní
staat. Zie figuur 1. In figuur 2 staat een tabel met een aantal gegevens
over basketbal.
Met behulp van een videometing is de beweging van de bal na de worp
geanalyseerd. Je kunt de beweging van de bal beschouwen als een
combinatie van een horizontale beweging (in de x -richting) en een
verticale beweging (in de y -richting). De videometing levert het
( x ,t )-diagram en het ( y t, )-diagram van de beweging van het middelpunt
van de bal. Zie de figuren 3a en 3b. Hierin is x de horizontale afstand
vanaf de vrijeworplijn en y de hoogte boven de grond. Op t 0 sverlaat
de bal de hand van de speler.
De grootheid snelheid is een vectorgrootheid, net als de grootheid kracht.
Je kunt daarom de grootte van de snelheid op dezelfde manier uit haar
componenten berekenen als bij kracht.
figuur 3a figuur 3b
basketbal
####### massa bal 600 g
####### diameter bal 24 cm
####### hoogte ring 3,05 m
####### diameter ring 45 cm
horizontale afstand van vrijeworplijn
####### tot midden van de ring 4,6 m
Rens en Dyon laten de computer het model een aantal keren
doorrekenen. Rens kiest eerst een aantal keren een andere startwaarde
voor v x, zonder die van v y te veranderen. Vervolgens zet hij de waarde
van v x terug naar de oorspronkelijke startwaarde. Daarna varieert Dyon
een aantal keren de startwaarde van v y, zonder die van vx te
veranderen. De resultaten van vijf berekeningen zijn weergegeven in
figuur 6.
figuur 6
In het model is ingebouwd dat de berekeningen stoppen als aan twee
voorwaarden is voldaan. Deze voorwaarden worden in de instellingen van
het programma ingevoerd.
2p 3 Geef de twee voorwaarden zodat het model stopt zoals in figuur 6 is
weergegeven.
Bij resultaat C in figuur 6 wordt er gescoord.
2p 4 Leg uit hoe dat blijkt uit figuur 6 in combinatie met figuur 2.
De verschillende resultaten in figuur 6 zijn het gevolg van variaties in de
startwaarde van vx door Rens of van variaties in de startwaarde van vy
door Dyon. Op de uitwerkbijlage staat een tabel.
3p 5 Geef in de tabel op de uitwerkbijlage aan voor de resultaten A, B, D en E
of de verschuiving ten opzichte van resultaat C een gevolg is van een
variatie in de startwaarde van vx of van een variatie in de startwaarde van
v y. Licht je antwoord toe.
Qled-tv
In het scherm van een Qled-tv valt violet licht figuur 1
afkomstig uit leds op een laagje met quantum-
dots. Quantum-dots zijn kleine bolletjes met
afmetingen variÎrend van 1 tot 20 nm,
gemaakt van een speciaal materiaal.
In figuur 1 staat een artistís impression van
ÈÈn quantum-dot (opgebouwd uit atomen).
De quantum-dots absorberen het violette licht
waarmee ze bestraald worden en zenden
daarna zelf licht uit met een andere kleur dan
violet.
Voor de werking van een Qled-tv zijn quantumdots nodig die blauw, groen
of rood licht uitzenden. De kleur van het uitgezonden licht hangt af van de
grootte van de quantum-dot. Zie figuur 2.
figuur 2
De quantum-dots in een Qled-tv worden met violet licht bestraald.
2p 6 Leg uit waarom gekozen is voor violet licht in plaats van een andere kleur
uit het zichtbare spectrum.
Halfgeleider
Een quantum-dot is gemaakt van een figuur 3
zogenaamd halfgeleidermateriaal. In
een halfgeleider kan een elektron
slechts in banden van zeer dicht bij
elkaar gelegen energieniveaus
bestaan. Voor de werking van een
quantum-dot zijn slechts twee van deze
energiebanden van belang: de
valentieband en de geleidingsband.
Daartussen zit bij een halfgeleider een
energieverschil, de zogeheten bandgap Egap. Zie figuur 3.
Neem voor de kinetische energie van het elektron 1 eV.
5p 8 Voer de volgende opdrachten uit:
Leid formule (1) af met behulp van formules uit het informatieboek.
Bereken B van het elektron.
Quantum-dot
In een oneindig grote halfgeleider kan de energie van het elektron-gatpaar
E eg elke waarde hebben boven de bandgap. In een quantum-dot wordt
het elektron-gatpaar in een kleine ruimte opgesloten. Daardoor worden de
energieniveaus van het elektron-gatpaar gequantiseerd. Hoe kleiner de
ruimte, hoe groter de afstand tussen de afzonderlijke energieniveaus. Zie
figuur 5.
figuur 5
In een vereenvoudigd model kan de quantum-dot beschouwd worden als
een energieput met oneindig hoge wanden. Voor de nulpuntsenergie van
een deeltje in deze energieput kan worden uitgegaan van een
eendimensionale put, waarvan de lengte L gelijk is aan de straal R van
de quantum-dot. De energie Enul in figuur 5 is de som van de
nulpuntsenergieÎn van elektron en gat in deze energieput. Dus
E nul Enul,elektron Enul,gat.
Na zijn ontstaan komt het elektron-gatpaar door wisselwerking met het
atoomrooster uiteindelijk in de grondtoestand van de energieput terecht.
Als het elektron vervolgens terugvalt in het gat zendt de quantum-dot een
foton uit. In figuur 5 is dit schematisch weergegeven.
Voor de energie van het uitgezonden foton Ef geldt:
f gap 2
C
E E
R
(2)
Hierin is C een constante met de eenheid
2
J m , die afhangt van
m eff, elektron , meff, gat en h .
4p 9 Bereken de waarde van de constante C. Leid hiertoe eerst formule (2) af
met behulp van een formule uit het informatieboek en figuur 5.
Een fabrikant van Qled-tvís wil quantum-dots selecteren die na bestraling
met het violette licht groen licht uitzenden met een golflengte van 534 nm.
Door een coˆrdinatentransformatie toe te passen, is van formule (2) een
lineaire grafiek gemaakt. Zie figuur 6.
figuur 6
4p 10 Bepaal met behulp van figuur 6 de straal van de quantum-dots die de
fabrikant zoekt. Noteer je antwoord in twee significante cijfers.
De soortelijke weerstand van metaal is afhankelijk van de temperatuur
volgens de formule:
T 0 1 T T 0 (1)
Hierin is:
T de soortelijke weerstand bij temperatuur T in m
0 de soortelijke weerstand bij kamertemperatuur in m
de weerstandstemperatuurcoÎfficiÎnt in K 1 (te vinden in het
informatieboek)
T de temperatuur in K
T 0 de kamertemperatuur: 293 K
Het elektrisch vermogen dat het verwarmingselement opneemt, is
omgekeerd evenredig met de soortelijke weerstand T. Daardoor
verandert dit vermogen als de temperatuur toeneemt.
Tess en Fem discussiÎren over de grootte van de verandering van de
soortelijke weerstand als de temperatuur toeneemt van 20 ∞C naar
300 ∞C.
Tess beweert dat deze verandering kleiner dan 5% is.
Fem beweert dat deze verandering groter dan 5% is.
3p 12 Leg uit met een berekening wie van beiden gelijk heeft.
In figuur 3 is de opstelling schematisch in bovenaanzicht getekend.
figuur 3
De temperatuur van de oven kan gevarieerd worden. Midden in de oven is
een temperatuursensor geplaatst. De stralingsdetector staat vÛÛr dit
geheel. De opstelling is zo afgesteld dat de stralingsdetector de
uitgezonden stralingsintensiteit
P
A
in W m 2 van de oven meet als functie
van de temperatuur.
Tess en Fem maken van hun resultaten een grafiek waarin ze
P
A
uitzetten
tegen
4
T .De grafiek staat in figuur 4. Figuur 4 staat ook op de
uitwerkbijlage.
figuur 4
5p 13 Voer de volgende opdrachten uit:
Toon aan dat het plaatsen van
P
A
op de verticale as en
4
T op de
horizontale as theoretisch een rechte lijn door de oorsprong oplevert.
Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage de constante
van Stefan-Boltzmann die uit deze resultaten volgt. Noteer je antwoord
in twee significante cijfers.
De oven bereikt uiteindelijk een maximale temperatuur van 383 ∞C.
3p 14 Bereken de golflengte van de straling met de grootste intensiteit die de
oven bij die temperatuur uitzendt. Noteer je antwoord in het juiste aantal
significante cijfers.
Om het hoekje
Niels voert een practicum uit waarin hij het gedrag van bËtadeeltjes in de
lucht onderzoekt. Hij gebruikt een radioactief preparaat als bron voor
β
-deeltjes. Neem aan dat deze bron bij de start van het practicum maar
ÈÈn isotoop bevat. Tijdens het vervalproces van deze isotoop ontstaat
Yttrium-90 als vervalproduct. Bij dit vervalproces komt geen
gammastraling vrij.
3p 16 Geef de vervalvergelijking van dat vervalproces.
Toch komt er gammastraling vrij uit de bron.
1p 17 Geef aan hoe het mogelijk is dat er gammastraling uit de bron vrijkomt.
Niels bouwt de opstelling zoals weergegeven in figuur 1. Een loden blok is
zÛ geplaatst dat straling niet in een rechte lijn van de bron naar de
Geiger-M ̧ller-sensor (GM-sensor) kan bewegen.
figuur 1
Verwaarloos bij het vervolg van deze opgave de eventuele invloed van de
gammastraling op de metingen.
Met behulp van een sterke hoefijzermagneet wil Niels bËtadeeltjes om het
blok heen afbuigen richting de GM-sensor. Dit is weergegeven in figuur 2.
figuur 2
3p 18 Leg uit aan welke kant (L of R) van de hoefijzermagneet zich de
noordpool bevindt.
Voordat Niels de bron en de magneet in de opstelling plaatst, doet hij
eerst driemaal een meting met de GM-sensor (figuur 3, reeks 1).
Vervolgens plaatst Niels de bron in de opstelling zonder magneet en doet
hij weer drie metingen (reeks 2). Ten slotte plaatst Niels ook de
hoefijzermagneet in de opstelling en doet hij nogmaals drie metingen
(reeks 3).
figuur 3
reeks 1
zonder bron
zonder magneet
(tellen per minuut)
reeks 2
met bron
zonder magneet
(tellen per minuut)
reeks 3
met bron
met magneet
(tellen per minuut)
34 160 479
27 155 497
31 165 486
1p 21 Geef aan hoe het kan dat Niels in de eerste meetreeks straling meet.
In de tweede meetreeks worden de bËtadeeltjes nog niet afgebogen door
de magneet. Toch meet de GM-sensor al meer straling dan in de eerste
meetreeks.
1p 22 Geef hiervan een mogelijke oorzaak.
Speciale fluit
In figuur 1 zie je een speciale fluit met twee gesloten uiteinden en slechts
drie gaten. We gaan uit van een kamertemperatuur van 20 oC.
figuur 1
Het middelste gat wordt gebruikt om de fluit aan te blazen. Zie figuur 2.
De andere twee gaten kunnen met een vinger afgesloten worden.
figuur 2
DaniÎl en Jonathan gaan onderzoeken hoe de toonvorming in de fluit
plaatsvindt.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.
Was dit document nuttig?
VW 1023 a 22 1 o - agasdasdg
Vak: Godsdienst
353 Documenten
Studenten deelden 353 documenten in dit vak
Was dit document nuttig?
VW-1023-a-22-1-o
Examen VWO
2022
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 25 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 78 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 beoordelin
g
mee
g
eteld.
ti
j
dvak 1
donderda
g
19 mei
13.30 - 16.30 uur
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Ontdek meer van:
- Ontdek meer van:
