Natuurkunde 2023-tijdvak2-digest

Digest 2023 tijdvak II — Natuurkunde vwo

• [Wet van behoud van energie] | vraag 1 | vraag | valhoogte via Ez=Ek (mgh=½mv²) voor de voorgeschreven impactsnelheid | 3p

• [Wet van behoud van energie] | vraag 24 | vraag | afleiding ontsnappingssnelheid via behoud van (Ekin+Eg) | 3p

• [Zwaarte-energie] | vraag 1 | vraag | Ez=mgh gebruikt om valhoogte te berekenen uit impactsnelheid | 3p

• [Kinetische energie] | vraag 1 | vraag | Ek=½mv² in energiebalans voor valhoogte | 3p

• [Kinetische energie] | vraag 2 | vraag | W=ΔEk gebruikt om gemiddelde remkracht/versnelling tijdens impact te bepalen | 4p

• [Tweede wet van Newton] | vraag 2 | vraag | F=ma gekoppeld aan arbeid-energiestelling om gemiddelde versnelling te vinden en te vergelijken met normwaarde 250g | 4p

• [Tweede wet van Newton] | vraag 4 | vraag+bijlage | kwalitatieve redenering: sterk toenemende kracht bij grote indrukking (fig. 5) geeft grote versnelling | 2p

• [Tweede wet van Newton] | vraag 6 | bijlage | netto kracht Fres=Fz−Fp invullen in regel 7 van het numerieke model | 2p

• [Arbeid] | vraag 2 | vraag | W=Fres·s gelijkgesteld aan ΔEk over de indrukafstand (remweg 20 mm) | 4p

• [Plaats-tijd en snelheid-tijddiagrammen] | vraag 3 | bijlage | oppervlakte onder (a,t)-grafiek vergelijken tussen impact met/zonder helm om gelijke botssnelheid aan te tonen (benaderde match: versnelling-tijddiagram) | 2p

• [Plaats-tijd en snelheid-tijddiagrammen] | vraag 7 | bijlage | steilheid (helling) van (v,t)-grafieken vergelijken om piepschuimdichtheid met kleinste max. versnelling te bepalen | 2p

• [Numeriek modelleren] | vraag 5 | bijlage | modelregels 2 en 4 (Fp als functie van x) gebruiken om constante C te berekenen | 2p

• [Numeriek modelleren] | vraag 6 | bijlage | ontbrekende modelregel 7 (netto kracht Fres) van het stroomdiagram invullen | 2p

• [Numeriek modelleren] | vraag 7 | bijlage | uitkomst van drie doorgerekende varianten (dichtheden) met elkaar vergelijken via (v,t)-grafiek | 2p

• [Veerkracht] | vraag 5 | bijlage | lineair krachtmodel Fp=C·x (analoog aan Hooke) voor kleine indrukking van piepschuim | 2p

• [Kernfusie in sterren] | vraag 8 | vraag | reactievergelijking deuterium+proton→helium-3 opstellen | 3p

• [Energieniveaus en spectraallijnen] | vraag 9 | vraag | En=−k/n² gebruikt om golflengte van Dα-lijn (2e→1e aangeslagen toestand) te berekenen | 4p

• [Energieniveaus en spectraallijnen] | vraag 11 | bijlage | oppervlakte onder spectrumgrafiek aangeven die de totale intensiteit van Dα bepaalt | 1p

• [Dopplereffect bij sterren] | vraag 10 | vraag | roodverschuiving Dα-lijn Orionnevel interpreteren en radiale snelheid berekenen met Δλ/λ=v/c | 5p

• [Significante cijfers] | vraag 10 | vraag | expliciete instructie “noteer je antwoord in het juiste aantal significante cijfers” bij radiale snelheid | 5p

• [Significante cijfers] | vraag 21 | vraag | expliciete instructie “noteer je antwoord in het juiste aantal significante cijfers” bij soortelijke weerstand | 5p

• [Radioactief verval] | vraag 12 | vraag | exponentiële afname deuteriumhoeveelheid N(t)=N0·(½)^(t/t½) toegepast op ondergrens halveringstijd (formule-analogie met verval, geen radioactiviteit) | 3p

• [Afleiden van een formule] | vraag 14 | vraag | omschrijven van de formule van Klingel om aan te tonen dat wielbandconiciteit dimensieloos is | 2p

• [Afleiden van een formule] | vraag 24 | vraag | ontsnappingssnelheid v=√(2GM/r) afleiden uit behoud van energie | 3p

• [Afleiden van een formule] | vraag 27 | vraag | P∝M² afleiden uit Stefan-Boltzmann, T∝M⁻¹ en rs∝M | 3p

• [Golfsnelheid] | vraag 15 | vraag | v=λf gebruikt (met v uit 140 km/h) om periode van de sinusloop te berekenen | 3p

• [Trillingstijd en frequentie] | vraag 15 | vraag | T=1/f gecombineerd met formule van Klingel om periode sinusloop (0,42 s) te berekenen | 3p

• [Trillingstijd en frequentie] | vraag 16 | vraag | eigentrillingstijd T=2π√(m/C) gelijkgesteld aan periode sinusloop om resonantiesnelheid te vinden | 3p

• [Massa-veersysteem] | vraag 16 | vraag | T=2π√(mwagon/Ctotaal) voor het massa-veersysteem van wagon en veren | 3p

• [Magnetisch veld] | vraag 17 | bijlage | stroomrichting in elektromagneetspoel (punt K) intekenen die het magneetveld opwekt | 1p

• [Lorentzkracht] | vraag 18 | bijlage | richting wervelstromen in punten P en Q bepalen uit gegeven lorentzkracht op schijfdeel M | 1p

• [Lorentzkracht] | vraag 19 | vraag | redeneren over lorentzkracht op elektronen i.r.t. snelheid en benodigde magneetveldsterkte | 3p

• [Elektromagnetische inductie] | vraag 18 | bijlage | ontstaan van wervelstromen in de draaiende metalen schijf door het magneetveld | 1p

• [Elektromagnetische inductie] | vraag 19 | vraag | sterkte van geïnduceerde wervelstromen i.r.t. snelheid van de schijf | 3p

• [Serieschakeling] | vraag 20 | bijlage | spanningsbron, stroommeter en kleirol in serie tekenen | 2p

• [Parallelschakeling] | vraag 20 | bijlage | spanningsmeter parallel aan de kleirol tekenen | 2p

• [Wet van Ohm] | vraag 21 | vraag | R=U/I gebruikt als tussenstap bij berekening van soortelijke weerstand | 5p

• [Soortelijke weerstand] | vraag 21 | vraag | ρ=RA/l berekenen uit lengte, diameter, spanning en stroomsterkte van de kleirol; in juiste sig. cijfers | 5p

• [Soortelijke weerstand] | vraag 22 | vraag | R=ρl/A met constant volume (A=V/l) gebruikt om te redeneren hoe R verandert bij uitrollen tot 2× zo lang | 3p

• [Hertzsprung-Russelldiagram] | vraag 23 | vraag+bijlage | massa van ster bepalen uit massa-lichtkrachtverband en positie in HR-diagram om zwart-gat-vorming te beoordelen | 3p

• [Ontsnappingssnelheid] | vraag 24 | vraag | formule v=√(2GM/r) afleiden uit behoud van energie | 3p

• [Ontsnappingssnelheid] | vraag 25 | vraag | schwartzschildstraal berekenen door v=c in te vullen in de ontsnappingssnelheidsformule | 2p

• [Gravitatie-energie] | vraag 24 | vraag | Eg=−GmM/r gebruikt in energiebalans voor afleiding van de ontsnappingssnelheid | 3p

• [Wet van Wien] | vraag 26 | vraag | lage temperatuur van zwart gat gekoppeld aan zeer grote λmax om lage waarneembaarheid van hawkingstraling te verklaren | 2p

• [Wet van Stefan-Boltzmann] | vraag 26 | vraag | P=σAT⁴ gebruikt om lage stralingsintensiteit bij lage temperatuur te verklaren | 2p

• [Wet van Stefan-Boltzmann] | vraag 27 | vraag | P=σAT⁴ met A=4πrs² gecombineerd met T∝M⁻¹ en rs∝M om P∝M² aan te tonen | 3p

• [Model in de natuurkunde] | vraag 28 | vraag+bijlage | juiste (M,t)-grafiek kiezen die het verdampingsmodel (P∝M², toenemend massaverlies) correct weergeeft | 2p

• [Vakspecifieke correctieregels natuurkunde] | algemeen (par. 3 correctievoorschrift) | antwoordmodel | sectie “Vakspecifieke regels”: acceptabel tussentijds afronden niet aanrekenen, voorwaarden voor het scorepunt “completeren van de berekening”, en voorwaarden voor scorepunt bij formulegebruik | n.v.t. (algemene regel)

Totaal aantal geraakte concepten: 31