Natuur, leven en technologie

Staatsexamen HAVO
2014
Nederl
Natuur, leven en technologie
Tijdvak 1
Maandag 26 mei
13.30 – 15.30 uur
College-examen schriftelijk
Opgavenboekje
Voor dit examen zijn maximaal 51
punten te behalen; het examen bestaat
uit 29 vragen: 24 open en 5 gesloten
vragen.
Als bij een open vraag een verklaring,
uitleg of berekening wordt gevraagd,
worden aan het antwoord meestal geen
punten toegekend als deze verklaring,
uitleg of berekening ontbreekt.
Het examen duurt twee uur.
Voor elke vraag is aangegeven
hoeveel punten met een goed
antwoord behaald kunnen worden.
Bij de beantwoording van enkele
vragen moet het BINAS tabellenboek
5e druk geraadpleegd worden.
Het gebruik van een rekenmachine is
toegestaan.
Geef niet meer antwoorden (redenen,
voorbeelden e.d.) dan er worden
gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden
gevraagd en u geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste
twee in de beoordeling meegeteld.
Geef het antwoord van meerkeuzevragen
in duidelijke hoofdletters.
- Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties.
HF-1035-s-14-1-o
1
lees verder ►►►
SI-stelsel
Het Internationaal Stelsel van Eenheden (SI-stelsel) is het metrieke stelsel van uniforme
internationale standaardeenheden voor het meten van bijvoorbeeld gewicht, snelheid,
temperatuur.
Het SI-stelsel is opgebouwd uit een aantal basiseenheden (zie BINAS tabel 3). Door de
basiseenheden te combineren vorm je de afgeleide SI-eenheden. Een voorbeeld van een
afgeleide SI-eenheid is pascal voor druk, pascal = kg m-2 (zie BINAS tabel 4).
3p
1
Leid af wat de eenheid van de spanning is in SI-eenheden.
2p
2
Bij de elektrische veldsterkte staan in BINAS tabel 4 twee eenheden gegeven. Laat zien dat
deze eenheden aan elkaar gelijk zijn.
Bij het invoeren van het SI-stelsel werd er gewerkt met zeven basiseenheden. In
onderstaande afbeelding zijn deze zeven basiseenheden weergegeven met hun onderlinge
afhankelijkheid.
Afbeelding, de onderlinge afhankelijkheid van zeven basiseenheden.
3p
3
Verklaar met behulp van BINAS de onderlinge afhankelijkheid van ampère ten opzichte
van seconde, meter en kilogram.
2
lees verder ►►►
MRI- en PET-scanner in één
Lees onderstaande tekst en beantwoord de vragen.
Als eerste ter wereld heeft Siemens Healthcare een apparaat ontworpen dat gelijktijdig
een PET-scan en een MRI-scan kan
uitvoeren. Bijzonder, want normaal
gesproken stoort het magnetisch veld van
een MRI-scan de metingen van een
PET-scan. De Biograph mMR, zo heet de
gecombineerde full-body MRI (magnetic
resonance imaging)- en PET (positron
emission tomography)-scanner van
Siemens Healthcare. Op 19 november
presenteerde het Duitse bedrijf dit
systeem, dat als eerste ter wereld de twee
veelgebruikte medische diagnosemethoden combineert in één apparaat. Het systeem is
inmiddels geïnstalleerd in het academisch ziekenhuis “Klinikum rechts der Isar” van de
Technische Universiteit van München.
Bij een PET-scan krijgt een patiënt radioactieve markers ingespoten, bijvoorbeeld FDG-18
(fluorodeoxyglucose), die zich vooral concentreren in weefsels met een hoge
energiebehoefte, zoals het brein en de nieren, maar ook gezwellen.
Bij het verval van dit radioactief materiaal komen positronen vrij. Via een aantal stappen
creëert een PET-scanner uit deze positronen een beeld dat heel specifiek weergeeft waar
in het lichaam de ingespoten radioactieve markers geconcentreerd zijn.
4
Laat met een vergelijking zien welk deeltje er ontstaat als FDG-18 vervalt.
2p
5
‘Een conventionele detector in een PET-scanner is zo gevoelig dat er zelfs gecompenseerd
moet worden voor het aardmagnetisch veld', vertelt Erik van den Bergh, productmanager
van de MR-groep bij Siemens Healthcare in Nederland. `Dan kun je nagaan wat het
magnetisch veld van een MRI-scan met het beeld van een PET-scanner doet.'
Wat gebeurt er vrijwel direct met de positronen en welke deeltjes ontstaan daarbij?
1p
6
2p
2p
7
Met behulp van welke detectiemethode wordt de plaats vastgesteld waar het positron
vervalt?
Een full-body MRI-scan gebruikt een magneetveld om een beeld van de verschillende
weefsels en organen in een lichaam te creëren. Van den Bergh: `Je kan een MRI-scanner
eigenlijk zien als het Zwitsers zakmes onder de medische apparaten. Het kan beelden
leveren van hersenfuncties en de bloedstroom in het lichaam, maar ook van verschillende
weefsels. Bovendien komt er, in tegenstelling tot bij een CT-scan, geen ioniserende straling
vrij.'
Op welk principe berust de MRI-scan?
De Biograph mMR is in staat om tegelijkertijd zowel een PET- als een MRI-scan te maken,
omdat technici bij Siemens Healthcare de PET-scanner helemaal opnieuw hebben
ontworpen. De combinatiescanner van Siemens gebruikt voor de PET-scans geen
fotoversterkerbuizen meer om de fotonen te detecteren, maar APD's (Avalanche
PhotoDiodes).
3
lees verder ►►►
Het is het proces van elektronenmultiplicatie in een fotoversterkerbuis dat niet meer
functioneert onder invloed van een sterk magnetisch veld', licht Van den Bergh toe.
`In APD's veroorzaakt een lichtfoton een lawine aan elektronen, die de PET-scanner
vervolgens kan vertalen naar een beeld. Omdat het bij deze APD’s om halfgeleiders gaat,
zijn ze niet gevoelig voor magnetische velden.'
Het grootste voordeel, naast de tijd- en ruimtewinst voor ziekenhuizen, is een veel
accurater beeld van de patiënt. Van den Bergh: `Neem bijvoorbeeld een tumor die dicht bij
de blaas zit. Met een PET-scan is de tumor duidelijk zichtbaar te maken, maar het
probleem is dat deze scan uitsluitend deze markers ziet. Nu zijn er referentiepunten
waarmee de locatie van de tumor in het lichaam alsnog kan worden vastgesteld, maar stel
dat de MRI-scan na de PET-scan plaatsvindt. De blaas van de patiënt zal dan voller of
leger zijn, waardoor de plek van de tumor in het lichaam is verschoven. Door beide scans
tegelijkertijd te doen, krijgen medici een veel gedetailleerder beeld gepresenteerd waarop
dergelijke afwijkingen ook niet meer voorkomen.'
1p
8
Wat is een voordeel van de MRI boven de PET-scan?
1p
9
Waarom worden ze dan toch gecombineerd?
1p
10 Welke nieuwe ontwikkeling maakte het mogelijk om deze twee te combineren?
4
lees verder ►►►
Fysica, chemie en biologie van water
Water is fysisch en chemisch een bijzonder molecuul en heel belangrijk voor het leven
zoals wij dat kennen op aarde.
1p
11 Hoeveel verschillende atomen zitten er in een watermolecuul?
1p
12 Hoeveel atomen in totaal zitten er in een watermolecuul?
Water heeft een bijzondere eigenschap. Anders dan bij andere stoffen neemt de dichtheid
niet steeds toe bij daling van de temperatuur. Water van 4 oC heeft de grootste dichtheid,
onder die temperatuur neemt de dichtheid weer af. Daardoor zie je in een meer of in de
oceaan een zogenaamde thermocline (zie afbeelding).
Deze thermocline of spronglaag is de aanduiding van een overgang tussen twee lagen
water.
Het water onder de thermocline heeft dan een andere temperatuur dan de laag erboven.
De zon warmt de bovenste laag langzaam op. Doordat warmer water lichter is dan kouder
water, blijft het warmere water aan de oppervlakte.
Wind en stroming mengen het water, waardoor de warmte zich verspreidt.
In stilstaand en beschut water (plas/meer) en diep water (oceaan) vindt echter veel minder
menging plaats, waardoor de gelaagdheid stabiel is. In het najaar en in de winter, of door
aanhoudende wind (verdamping), koelt de bovenlaag weer af (waardoor dit water weer
daalt en zich vermengt met het water uit de onderlaag). De gehele watermassa kan dan
weer een zelfde temperatuur krijgen. De watermassa "keert zich om". In de zomer is de
scheiding tussen de lagen redelijk stabiel.
5
lees verder ►►►
In de oceanen ligt de permanente thermocline op ongeveer 50-100 meter diepte,
daarboven heeft de zon invloed op de temperatuur van het water. Onder de thermocline
blijft de temperatuur dalen met het toenemen van de diepte, maar dit gaat veel geleidelijker.
In de oceanen bevindt 90% van het water zich onder de thermocline. De diepzee bestaat
eveneens uit lagen van gelijke temperatuur (en dichtheid).
1p
13 Hoe komt het dat de wisseling in temperatuur in water minder groot is dan op het land?
2p
14 Welke temperatuur heeft water in een diep stilstaand meer in de winter op grote diepte?
A 2 oC
B 4 oC
C 8 oC
D 10 oC
2p
15 Verklaar waarom dieren in een bevriezend meer zich naar de bodem verplaatsen.
2p
16 Aan welke stof hebben de dieren in die laag bij de bodem (hypolimnion) wel een gebrek?
Leg uw antwoord uit.
2p
17 Verklaar waardoor zoet water van dezelfde temperatuur een kleinere dichtheid heeft dan
zout water.
Men noemt organismen die een grote temperatuurwisseling kunnen weerstaan eurytherm
en dieren die slechts een geringe temperatuurwisseling kunnen weerstaan stenotherm.
2p 18 Welke van de volgende waterorganismen is stenotherm?
A Koraaldiertjes
B Walvissen
C Zalmen
D Zeehonden
In levende organismen vind je een grote hoeveelheid water.
2p 19 Noem twee functies van dat water in levende organismen.
6
lees verder ►►►
Zonnestelsel
2p
De aarde draait om de zon.
20 Hoe lang duurt één omwenteling?
A 23 uur en 56 minuten.
B Precies 24 uur.
C 365 dagen.
D Iets meer dan 365,25 dagen.
Figuur 1: ons zonnestelsel
Figuur 2: schematische voorstelling van een omwenteling
2p
In figuur 2 is de aarde op twee posities weergegeven.
21 Welke datum hoort bij positie A?
A 21 december.
B 21 maart.
C 21 juni.
D 21 september.
E Dat is niet uit dit schema op te maken.
Een denkbeeldige ster met verwaarloosbare eigen snelheid staat, wanneer de aarde zich in
punt A bevindt, precies loodrecht op de ecliptica. In punt B blijkt de ster 1/1000 van een
graad verschoven.
3p 22 Bereken de afstand van punt A tot die ster.
7
lees verder ►►►
Beer goggles
Lees de onderstaande tekst en beantwoord de vragen.
Beer goggles: het verschijnsel dat wie een glaasje te veel op heeft zich seksueel zo
losbandig gaat gedragen dat hij of zij
schijnbaar zonder onderscheid des
persoons potentiële bedpartners
begint te benaderen. In Nederland
bestaat geen vergelijkbare
uitdrukking, maar de Britten zijn er
kennelijk zo door geobsedeerd dat ze
door middel van serieus wetenschappelijk onderzoek probeerden te
achterhalen wat dit weinig
kieskeurige gedrag veroorzaakt.
Het resultaat van een dergelijke
studie verscheen in het blad
Addiction. Onderzoekers van de
University of Roehampton in Londen
testten het idee dat alcohol het vermogen aantast om symmetrie waar te nemen.
Aangezien minder symmetrische personen over het algemeen minder aantrekkelijk worden
bevonden, zou dit mechanisme de beroerde bedpartnerkeuze kunnen verklaren.
Daarvoor lieten de onderzoekers 101 proefpersonen eerst een drankje drinken, waarna ze
enkele eenvoudige testjes voor de kiezen kregen. Een deel van de proefpersonen kreeg
een drankje bestaande uit een scheut wodka, aangelengd met tonic en naar keuze limoenof zwarte bessensiroop. Daarnaast was er een groep die alleen maar tonic met siroop
kreeg, en een groep die een placebodrankje mocht opdrinken. Dat bevatte geen wodka,
maar zou volgens de onderzoekers ongeveer hetzelfde smaken als de mix met alcohol.
Dat lijkt enigszins de vraag, want het alcoholpercentage in het wodka bevattende drankje
was 11,7 vol%.
Het bleek dat de dronken mensen veel meer moeite hadden met het oordelen of een
gezicht symmetrisch was of niet. Veel asymmetrische gezichten werden als symmetrisch
beoordeeld en bovendien vaak aantrekkelijker bevonden dan door de nuchtere groep.
Vrouwen bleken daarbij nog iets slechter in de opgave dan mannen.
Volgens de onderzoekers is dat gebrekkige oordeel dan ook meteen de reden waarom die
knappe dame of heer in nuchtere toestand toch een stuk minder aantrekkelijk is dan met
een aantal borreltjes op.
(Bewerkt naar een artikel van Jeroen Scharroo in Bionieuws van 14 april 2012).
In het artikel staat: “Onderzoekers van de University of Roehampton in Londen testten het
idee dat alcohol het vermogen aantast om symmetrie waar te nemen.”
2p 23 Welke term gebruikt men in de natuurwetenschap voor het idee?
A Conclusie
B Hypothese
C Probleemstelling
D Waarneming
1p
24 Hoe noemt men de groep die alleen maar tonic met siroop kreeg?
1p
25 Waarom werd er naast deze groep ook nog een placebogroep gevormd?
8
lees verder ►►►
De auteur is verbaasd dat het drankje van de placebogroep hetzelfde smaakte als van de
groep met een flinke scheut wodka.
1p 26 Leg uit waarom de smaak van de drankjes ondanks de alcohol hetzelfde kan zijn.
1,00 mL alcohol weegt 0,800 gram.
2p 27 Bereken hoeveel gram alcohol er in een wodka bevattend drankje van 600 mL zit.
2p
2p
Als u vraag 27 niet hebt kunnen oplossen, rekent u verder met 50,0 gram alcohol.
28 Bereken het bloed alcohol gehalte (uitgedrukt in het promillage) bij een proefpersoon die
80,0 kg weegt.
29 Geef een fysiologische/biologische verklaring waarom vrouwen bij het drinken van
dezelfde hoeveelheid alcohol een slechter beoordelingsvermogen hebben dan mannen.
9
einde ■

Download Report