meerkeuzevragen klas 5 en klas 6

Groep 1 + 2 (klas 5), deel 1
Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 2 paragraaf 1 t/m 3,
Kromlijnige bewegingen (Systematische Natuurkunde)
Vraag 1
Bij een horizontale worp geldt voor de beweging:
X-richting: eenparig
Y-richting: …
o eenparig
• eenparig versneld
o geen van beide
Bij een horizontale beweging blijft de snelheid in de x-richting (vx) constant en is de beweging in de yrichting een valbeweging: eenparig versneld dus.
Vraag 2
Een bal wordt met een snelheid van 6,0 ms-1 vanaf een hoogte van 1,0 m horizontaal weggeschoten. Hoe
lang duurt het voor de bal de grond raakt?
o 0,20 s
• 0,45 s
o 0,10 s
Bereken de valtijd met ½·g·t2=1,0. Invullen van g=9,81 m/s2 en uitrekenen geeft t=0,4515 s.
Vraag 3
Welke afstand legt de bal uit de vorige vraag af in horizontale richting voor hij de grond raakt?
• 2,7 m
o 6,0 m
o 0,61 m
Verder rekenend met de valtijd uit de vorige vraag: Invullen van t=0,4515 s in sx=vx·t met vx=6,0 m/s geeft
sx=2,709 m. Afgerond op twee cijfer wordt dit 2,7 m.
Vraag 4
Vul in: Bij een horizontale worp blijft de … van de snelheid altijd constant.
• x-component
o y-component
o hoek
Een horizontale worp is een beweging met contant snelheid in de x-richting en een valbeweging (=eenparig
versneld) in de y-richting. De x-component blijft dus constant en de y-component verandert.
Vraag 5
Een voorwerp wordt met een snelheid van 2,4 ms-1 horizontaal weggegooid en komt 0,30 s later op de
grond terecht. Hoe groot is de y-component van de snelheid op dat moment?
o 0,72 m/s
o 1,5 m/s
• 2,9 m/s
In de y-richting is een horizontale worp een valbeweging: Een eenparig versnelde beweging met a=9,81
m/s2. 0,30 s lang versnellen met 9,81 m/s levert een snelheid van 0,30·9,81=2,9 m/s.
Vraag 6
Hoe groot is de snelheid waarmee het voorwerp uit de vorige vraag de grond raakt?
o 2,9 m/s
• 3,8 m/s
o 5,3 m/s
De snelheid bestaat uit twee componenten: vx=2,4 m/s (staat in de vraag) en vy=2,943 m/s (antwoord van
de vorige vraag). Met de stelling van Phythagoras volgt v=√(vx2 + vy 2), v=√(2,42+2,9432) = 3,8 m/s
Vraag 7
Een radiaal is een alternatieve eenheid voor …
o lengte
o straallengte
• hoek
Een radiaal is een alternatief voor de graad als eenheid voor het weergeven van hoeken.
Vraag 8
Hoeveel graden is 1,00 radialen?
• 57,3 o
o 115 o
o 180 o
2π radialen is gelijk aan 360o. 1 radiaal is dus 360/2π = 360/6,283.. = 57,3o
Vraag 9
Hoeveel radialen is 90o precies (niet afgerond?)
o ¼π rad
• ½π rad
o 90 rad
o
2π radialen is gelijk aan 360 . 90 is een kwart van 360. Een kwart van 2π is ½π rad.
Vraag 10
Wat is de eenheid die in de natuurkunde gewoonlijk gebruikt wordt voor hoeksnelheid?
o m/s
o o/s
• rad/s
Hoeksnelheid geeft aan welke hoek in een bepaalde tijd wordt afgelegd. De eenheid is dus "hoek per
-1
seconde". Het is gebruikelijk om hoeken bij cirkelbewegingen te meten in radialen vandaar: rad·s
Vraag 11
Een draaiend fietswiel met een straal van 0,33 m doet 0,83 s over een rondje. Hoe groot is de
omloopsfrequentie?
o 1,83 Hz
o 0,83 Hz
• 1,2 Hz
De frequentie is 1 gedeeld door de omloopstijd. De omloopstijd is 0,83 s. 1/0,83 = 1,2048 Hertz. Afgerond
1,2 Hz
Vraag 12
Wat is de grootte van de baansnelheid van de buitenrand van het fietswiel uit de vorige vraag?
• 2,5 m/s
o 1,2 m/s
o 1,0 m/s
Tijdens een omwenteling legt de buitenkant 2πr af in tijd T. Voor de snelheid geldt: vbaan=2πr/T. Invullen van
-1
r=0,33 m en T=0,83 s geeft vbaan=2,498 ms . Afronden op twee cijfers
Groep 1 + 2 (klas 5), deel 2
Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 4 paragraaf 4 t/m 6,
Kromlijnige bewegingen (Systematische Natuurkunde)
Vraag 1
Een massa van 1,0 kg wordt aan een touw van 1,0 m rondgeslingerd met 3,0 omwentelingen per seconde.
Hoe groot is Fmpz.
o 9,0 N
o 1,2·102 N
• 3,6·102 N
2
De hoeksnelheid ω is 2π·3,0 = 18,85 rad/s. Invullen van Fmpz=mω r (met r = 1,0 m) geeft 355,31 N. Afgerond
2
3,6·10 N
Vraag 2
Is deze stelling waar of niet:
Bij gelijkblijvende baansnelheid geldt dat hoe groter de straal, hoe groter de middelpuntzoekende kracht.
o waar
• niet waar
o hangt van situatie af
2
De formule luidt: Fmpz=mv /r. In deze formule zijn Fmpz en r omgekeerd evenredig. Als r groter wordt, wordt
Fmpz juist kleiner. De stelling is dus niet waar.
Vraag 3
Is deze stelling waar of niet:
Bij gelijkblijvende hoeksnelheid geldt dat hoe groter de straal, hoe groter de middelpuntzoekende kracht.
• waar
o niet waar
o hangt van situatie af
2
De formule luidt: Fmpz=mω r. In deze formule zijn Fmpz en r evenredig. Als r groter wordt, wordt Fmpz ook
groter. De stelling is dus waar.
Vraag 4
Een slinger wordt verticaal rondgeslingerd met constante snelheid (zodat hij over steeds over de kop gaat).
Op welk punt in de baan is Fmpz het grootst?
o Boven
o Onder
• Overal gelijk
Aangezien hij met constante snelheid beweegt en r steeds constant is is de grootte van de
middelpuntzoekende kracht ook constant.
Vraag 5
Over dezelfde slinger: Op welk punt in de baan is Fspan in het touw het grootst?
o Boven
• Onder
o Overal gelijk
De middelpuntzoekende kracht wordt geleverd door de zwaartekracht en de spankracht in touw. Bovenin
neemt de zwaartekracht een deel van de middelpuntzoekende kracht voor zijn rekening, onderin werkt de
zwaartekracht juist tegen en moet de spankracht het grootste zijn.
Vraag 6
Massa A (2,0 kg) oefent een gravitatiekracht uit op massa B (0,10 kg). De afstand tussen A en B is 5,0 m.
Hoe groot is deze kracht?
o 0,98 N
• 5,3·10-13 N
2
-11
2
-2
De formule luidt: Fgrav=G·m1m2/r . Invullen van m1=2,0 kg, m2=0,1 kg, G=6,6726·10 Nm kg en r=5,0 m
-12
geeft Fgrav=5,338·10 N. Afronden op twee cijfers.
Vraag 7
Wat voor soort verband bestaat er tussen de zwaartekracht en de afstand?
o evenredig
o omgekeerd evenredig
• omgekeerd kwadratisch
2
De formule luidt: Fgrav=G·m1m2/r . Als r twee keer zo groot wordt wordtFgrav vier keer zo klein. Omgekeerd
kwadratisch evenredig dus.
Vraag 8
Het verband tussen afstand tot de zon en omloopstijd kan worden afgeleid door uit te gaan van …
• Fmpz = Fgrav
o Fmpz = 0
o Fgrav = constant
De middelpuntzoekende kracht die nodig in om een planeet zijn rondjes te laten maken wordt geleverd door
de zwaartekracht die de planeet van de zon ondervindt. Door deze krachten gelijk te stellen kan de derde
wet van Kepler worden afgeleid.
Vraag 9
Heeft de massa van een planeet invloed op de omloopstijd van de planeet om de zon?
o Ja
• Nee
o Hangt van afstand af
De massa (m) van een planeet die in de formules voor Fmpz en Fgrav voorkomt valt weg als de twee aan elkaar
gelijk gesteld worden. De massa van de planeet maakt dus niks uit.
Vraag 10
Voor een satelliet in een geostationaire baan geldt:
• ωsatelliet=ωaarde
o ωsatelliet=0
o ωsatelliet=constant
Een geostationaire baan wil zeggen dat een satelliet zich altijd boven hetzelfde punt op het aardoppervlak
bevindt. De satelliet moet dus meedraaien met de aarde met dezelfde hoeksnelheid.
Vraag 11
Als een satelliet in een hogere baan komt wordt de omloopstijd …
• groter
o kleiner
o blijft gelijk
3
2
Ook voor satellietbanen geldt r /T =constant. Als r toeneemt, moet T ook toenemen. De omloopstijd wordt
dus groter.
Vraag 12
Het symbool r wat in formules over satellietbanen voorkomt staat voor de afstand van de satelliet tot …
o aardoppervlak
• middelpunt aarde
o dampkring
Het symbool r staat voor de straal van de cirkel bij een cirkelbeweging. Het symbool r staat voor de afstand
tussen twee zwaartepunten bij berekening van gravitatiekracht. In allebei de gevallen dus de afstand van de
satelliet tot het middelpunt van de aarde.
Groep 3 + 4 (klas 6), deel 1
Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 4 paragraaf 1 t/m 4,
Radioactiviteit (Systematische Natuurkunde)
Vraag 1
Als ioniserende straling door een gas heen gaat kan dit gas … worden.
o radioactief
• geleidend
o vloeibaar
Ioniserende straling zorgt ervoor dat de atomen van het gas geïoniseerd worden. Hierdoor geleidt kan het
gas elektriciteit geleiden.
Vraag 2
Welke van onderstaande stralingsoorten bestaat uit geladen deeltjes?
• α-straling
o röntgenstraling
o γ-straling
α-straling bestaat uit heliumkernen met een lading van 2+. Röntgenstraling en γ-straling zijn vormen van
elektromagnetische straling bestaande uit ongeladen fotonen.
Vraag 3
Welke van onderstaande stralingsoorten komt vrij als elektronen met grote snelheid tegen een metaal botsen?
o α-straling
• röntgenstraling
o γ-straling
Röntgenstraling wordt in een röntgenbuis opgewekt door elektronen tegen een stuk metaal aan te laten
botsen.
Vraag 4
Hoeveel protonen zitten er in de stof Fe-56?
o 56
o 30
• 26
Het atoomnummer van Fe (=ijzer) is 26. Dit is te vinden in het periodiek systeem in BINAS, tabel 99. Het
atoomnummer is hetzelfde als de lading van de kern en het aantal protonen in de kern.
Vraag 5
Hoeveel neutronen zitten er in de stof Fe-56?
o 56
• 30
o 26
Het massagetal van Fe-56 is 56. Hiervan komt 26 voor rekening van de protonen in de kern, de rest zijn
neutronen. 56-26=30 neutronen dus.
Vraag 6
Hoeveel elektronen draaien er om de kern van een neutraal
Fe-56 atoom?
o 56
o 30
• 26
Bij een neutraal atoom is het aantal elektronen gelijk aan de lading van de kern: 26 elektronen dus.
Vraag 7
Welke isotopen van de koolstof (atoomnummer 6) zijn stabiel?
o C-10 en C-14
• C-12 en C-13
o C-12 en C-14
Zie BINAS tabel 25: Van koolstof bestaan 2 stabiele isotopen die niet vervallen C12 en C13.
Vraag 8
Het spontaan veranderen van een atoomkern in een andere atoomkern onder uitzending van één of meerdere
deeltjes wordt ook wel … genoemd.
• verval
o mutatie
o transmutatie
Vervallen is het spontaan veranderen van een atoomkern in een andere kern.
Vraag 9
Welke isotoop van zuurstof komt het meest op aarde voor?
• O-16
o O-17
o O-18
Zie BINAS tabel 25: 99,76% van de zuurstof op aarde is O-16.
Vraag 10
Welke isotoop ontstaat bij het verval van Cesium-137?
o Xe-137
o I-133
• Ba-137
Cesium heeft atoomnummer 55. BINAS tabel 25 staat dat Cs-137 vervalt onder uitzending van
β- straling. Opschrijven en kloppend maken van de vervalreactie geeft Barium-137 als vervalproduct.
Vraag 11
Welke isotoop ontstaat bij het verval van Thallium-201?
o Pb-202
• Hg-201
o Tl-202
Thallium heeft atoomnummer 81. In BINAS tabel 25 staat dat Tl-201 vervalt onder K-vangst. Opschrijven en
kloppend maken van de vervalreactie geeft Kwik-201 als vervalproduct.
Vraag 12
Wat is het vervalproduct bij het verval van een Plutonium-241-kern?
o U-237 én Am-241
• U-237 óf Am-241
o geen van beide
Als er twee mogelijke vervalsoorten zijn zoals bij Plutonium-241 (α en β-) zal per kern maar één van beide
plaatsvinden. Toeval bepaald welke van de twee.
Vraag 13
Wat is de halveringstijd van Fosfor-33
o 12 dagen
• 25 dagen
o 50 dagen
De halveringstijd van fosfor-33 (symbool P, atoomnummer 15) staat in BINAS tabel 28: 25 dagen.
Vraag 14
Je begint met een hoeveelheid van 100 mg Fosfor-33. Na hoeveel tijd is 75 mg hiervan vervallen?
o 25 dagen
• 50 dagen
o 100 dagen
Als 75% vervallen is heb je nog maar 25% over. Dit betekent dat de beginhoeveelheid 2x gehalveerd is. Dit
duurt twee halveringstijden dus 50 dagen.
Vraag 15
Hoeveel van de 100 mg fosfor-33 is er nog over na een jaar?
• 4,0·10-3 mg
o 5,2·10-2 mg
o 6,0·10-2 mg
De formule luidt: N=N0 ½t/ τ Invullen van N0=100 mg, τ=25 dagen en t=365 dagen geeft
N=4,027·10-3 mg. Afronden op twee cijfers geeft 4,0·10-3 mg.
Vraag 16
Een Geiger-Müller teller wordt bij een stuk radioactief materiaal gehouden en ontvangt gemiddeld 200 tikken
per seconde. Hoe groot is de activiteit van het materiaal?
o < 200 Bq
o 200 Bq
• > 200 Bq
De Geiger-Mullerteller registreert altijd maar een deel van de door het materiaal uitgezonden deeltjes. De
activiteit van het materiaal zal dus hoger liggen dan 200 Bq.
Vraag 17
Hoe groter de halfwaardetijd van een stof hoe … de activiteit van een gegeven hoeveelheid kernen van die stof.
• kleiner
o groter
o maakt niks uit
Een langere halfwaardetijd betekent dat het langer duurt voordat een kern vervalt. Er vervallen dan dus ook
minder kernen per seconde dus de activiteit is kleiner.
Vraag 18
In een stuk materiaal zijn 3,0·1021 radioactieve kernen met een halfwaardetijd van 7,5 jaar aanwezig. Wat is de
activiteit van het materiaal?
o 6,3·1013 Bq
• 8,8·1012 Bq
o 1,0·109 Bq
21
De formule luidt A=ln(2)·N/τ. Invullen van N=3,0·10 en τ=7,5·365·24·60·60=23652000s geeft A=
12
8,79·10 Bq
Groep 3 + 4 (klas 6), deel 2
Meerkeuzevragen + bijbehorende antwoorden aansluitend op hoofdstuk 4 paragraaf 5 t/m 8,
Radioactiviteit (Systematische Natuurkunde)
Vraag 1
Hoe wordt de gemiddelde lengte die een deeltje in een materiaal aflegt voordat het geabsorbeerd wordt
genoemd.
o weglengte
• dracht
o afgelegde weg
Dracht is de officiele naam voor de gemiddelde afgelegde weglengte in een materiaal.
Vraag 2
Welke van onderstaande stralingssoorten dringt het diepste ergens in door?
o α-straling
o β-straling
• γ-straling
γ-straling heeft de grootste dracht en dringt het diepst door van de genoemde stralingsoorten.
Vraag 3
Welke van onderstaande stralingssoorten heeft het grootste ioniserend vermogen?
• α-straling
o β-straling
o γ-straling
α-straling is het beste in staat om atomen te ioniseren.
Vraag 4
Om te bepalen aan hoeveel straling een medewerker in een kerncentrale tijdens zijn werk is blootgesteld
wordt meestal een … gebruikt.
o Geigerteller
• badge
o dradenkamer
Een badge meet de totale hoeveelheid straling die iemand in een bepaalde periode oploopt. De badge wordt
continu gedragen door mensen die in hun werk met ioniserende straling werken.
Vraag 5
Als iemand op zijn lichaam een radioactieve besmetting heeft opgelopen dan is met een … te vinden waar
op zijn lichaam de besmetting zit.
• Geigerteller
o badge
o dradenkamer
Een Geigerteller, ook wel Geiger-Müllerteller of GM-teller. Geeft een tikken als er een ioniserend deeltjes
gedetecteerd worden. Door de teller langs het lichaam te halen kan zo makkelijk de bron worden
opgespoord.
Vraag 6
Om van een deeltje ontstaan bij een kernreactie te meten welke weg het precies volgt gebruiken
wetenschappers een …
o Geigerteller
o badge
• dradenkamer
Met een dradenkamer kan niet alleen gedetecteerd worden dat er een ioniserend deeltje langskomt maar
ook waar en welke weg het deeltje volgt.
Vraag 7
Iemand loopt 0,8 mSv aan straling op. Hoe gevaarlijk is dit?
o zeer gevaarlijk
o acceptabel
o totaal ongevaarlijk
Zie BINAS tabel 27G en 27H. 0,8 mSv is ongeveer de dosisequivalent die je oploopt bij het maken van een
röntgenfoto. Het effect is zeer klein en van dezelfde orde van grootte als de straling die je sowieso in het
dagelijks leven oploopt (2 mSv jaarlijks)
Vraag 8
Bij welke van onderstaande stralingssoorten is de factor Q in de berekening van het dosisequivalent het
grootst?
• α-straling
o β-straling
o γ-straling
Voor α-straling geldt Q=20. Voor alle andere stralingsoorten geldt Q=1. Het is dus gevaarlijker om α-straling
te absorberen dan andere soorten straling.
Vraag 9
Door een vergissing bij een experiment met radioactieve stoffen staat je lichaam (50 kg) bloot aan γstraling. Je absorbeert in totaal 1,5 J aan straling. Bereken de dosisequivalent die je lichaam oploopt.
o 5,0 mSv
o 10 mSv
• 30 mSv
De formule luidt: H=Q·E/m. Invullen van Q=1 (γ-straling), E=1,5 J en m=50 kg volgt H=0,03 Sv. Dit is 30 mSv.
Dit is niet meteen schadelijk maar wel een onacceptabel grote dosis.
Vraag 10
Om voedsel langer houdbaar te maken wordt het …
o geïoniseerd
o besmet
• bestraald
Voedsel wordt bestraald om bacteriën te doden. Het voedsel komt niet in aanraking met radioactief
materiaal zelf en wordt dus niet besmet.
Vraag 11
Nadat gammastraling met een energie van 5,0 MeV door een aluminium plaat heen is gegaan blijkt 75%
van de straling te zijn geabsorbeerd. Wat is de dikte van de plaat?
o 6,8 cm
o 9,0 cm
• 18 cm
In BINAS tabel 28E staat dat de halveringsdikte voor aluminium 9,0 cm is voor straling van 5,0 MeV. Er is
nog maar 25% van de straling over dus het is twee keer gehalveerd: 18 cm dikte dus.
Vraag 12
De techniek waarbij een tumor diep in het lichaam wordt bestraald door een radioactieve bron in de buurt
van de tumor in te brengen wordt ook wel … bestraling genoemd.
o therapeutische
o inwendige
o gammaBij inwendige bestraling wordt een bron in het lichaam zelf gebracht in de buurt van de tumor. Bij
uitwendige bestraling bevindt de bron zich buiten het lichaam.