I85PREP
⌘ K
VWO Natuurkunde study materials
VWO Natuurkunde study resources

VWO Natuurkunde practice questions

One question at a time. Build your VWO Natuurkunde understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Vaardigheden

Hoeveel significante cijfers bevat de meetwaarde 0,00450 m?

  1. 3 Correct answer.
  2. 4
  3. 5
  4. 2

Explanation

Voorloopnullen geven alleen de plaats van de komma aan en tellen niet mee. De significante cijfers beginnen bij de 4; dat zijn de 4, de 5 en de nul achter de komma die het meetbereik aangeeft. Daarmee heeft 0,00450 m drie significante cijfers.

Question 2Vaardigheden

In een diagram staat de uitrekking u (in cm) verticaal tegen de kracht F (in N) horizontaal. Wat is de eenheid van de helling van deze grafiek?

  1. cm/N Correct answer.
  2. cm·N
  3. N/cm
  4. 1/N

Explanation

De helling van een grafiek is de verandering van de verticale grootheid gedeeld door de verandering van de horizontale grootheid. Hier is dat Δu/ΔF, met cm in de teller en N in de noemer. De eenheid van de helling is dus cm/N.

Question 3Vaardigheden

Welke waarde is gelijk aan 4,7 μs?

  1. 4,7·10⁻³ s
  2. 4,7·10⁻⁹ s
  3. 4,7·10³ s
  4. 4,7·10⁻⁶ s Correct answer.

Explanation

De voorvoegsels horen elk bij een vaste macht van tien: milli is 10⁻³, micro is 10⁻⁶, nano is 10⁻⁹ en kilo is 10³. De letter μ staat voor micro. Daarom geldt 4,7 μs = 4,7·10⁻⁶ s.

Question 4Vaardigheden

Een leerling meet tien keer de valtijd van een kogel met een stopwatch, maar drukt bij elke meting te laat op start. Wat geldt voor de meetresultaten?

  1. De meetwaarden zijn allemaal te klein; er is sprake van een systematische fout. Correct answer.
  2. De meetwaarden zijn allemaal te groot; er is sprake van een systematische fout.
  3. De metingen hebben een grote toevallige spreiding, waardoor het gemiddelde onbetrouwbaar is.
  4. De fout is toevallig en middelt weg als de leerling de meting vaak herhaalt.

Explanation

Door te laat te starten loopt de klok pas na het begin van de val, zodat de gemeten tijdsduur telkens te kort uitvalt. De fout werkt bij elke meting in dezelfde richting en is dus systematisch. Herhalen of middelen verwijdert zo'n fout niet; alleen een betere meetmethode of kalibratie helpt.

Question 5Vaardigheden

Een leerling onderzoekt de slingertijd T bij verschillende slingerlengtes l. Volgens de theorie geldt T = 2π·√(l/g). Hoe maakt de leerling van de meetresultaten een rechte lijn door de oorsprong?

  1. T verticaal uitzetten tegen 1/l horizontaal
  2. T verticaal uitzetten tegen l² horizontaal
  3. T² verticaal uitzetten tegen l horizontaal Correct answer.
  4. T verticaal uitzetten tegen l horizontaal

Explanation

Kwadrateren van T = 2π·√(l/g) geeft T² = (4π²/g)·l. Daarin is T² recht evenredig met l, dus een grafiek van T² tegen l is een rechte lijn door de oorsprong. De helling is dan 4π²/g, waaruit g te bepalen is.

Question 6Vaardigheden

Een blok heeft een massa van 24,6 g en een volume van 3,2 cm³. De dichtheid volgt uit ρ = m/V. Wat is de dichtheid, genoteerd met het juiste aantal significante cijfers?

  1. 7,69 g/cm³
  2. 8 g/cm³
  3. 7,7 g/cm³ Correct answer.
  4. 7,687 g/cm³

Explanation

Delen geeft 24,6/3,2 = 7,6875 g/cm³. Bij vermenigvuldigen en delen telt het aantal significante cijfers van de minst nauwkeurige meetwaarde. Het volume 3,2 cm³ heeft twee significante cijfers, dus de uitkomst wordt 7,7 g/cm³.

Question 7Vaardigheden

In een (x,t)-diagram raakt een raaklijn de grafiek op t = 4,0 s. Die raaklijn gaat door de punten (2,0 s; 1,0 m) en (6,0 s; 5,0 m). Hoe groot is de snelheid op t = 4,0 s?

  1. 4,0 m/s
  2. 5,0 m/s
  3. 1,0 m/s Correct answer.
  4. 0,25 m/s

Explanation

De snelheid op een tijdstip is de helling van de raaklijn in het (x,t)-diagram op dat tijdstip. Met de twee punten op de raaklijn vind je Δx = 5,0 − 1,0 = 4,0 m en Δt = 6,0 − 2,0 = 4,0 s. De helling is dus 4,0/4,0 = 1,0 m/s.

Question 8Vaardigheden

Een maatcilinder heeft schaalstreepjes om de 1 mL. De vloeistofspiegel staat ongeveer halverwege tussen 42 mL en 43 mL. Welke meetwaarde met onzekerheid noteert de leerling?

  1. (42,5 ± 0,5) mL Correct answer.
  2. (43,0 ± 1,0) mL
  3. (42,5 ± 0,05) mL
  4. (42 ± 1) mL

Explanation

De kleinste schaalstap is 1 mL, dus de afleesonzekerheid is ongeveer de helft daarvan: 0,5 mL. De spiegel staat halverwege de twee streepjes, dus de beste schatting is 42,5 mL. Samen geeft dat (42,5 ± 0,5) mL.

Question 9Vaardigheden

Een leerling laat een bekerglas water afkoelen en zet ln(T − T_omgeving) verticaal uit tegen de tijd t. Hij krijgt een rechte lijn met helling −0,023 s⁻¹. Wat is de halveringstijd van het temperatuurverschil?

  1. 30 s Correct answer.
  2. 23 s
  3. 13 s
  4. 43 s

Explanation

Bij een rechte lijn in een ln-grafiek geldt T − T_omgeving = A·e^(−kt), waarbij de helling gelijk is aan −k. Hier is dus k = 0,023 s⁻¹. De halveringstijd volgt uit t½ = ln 2 / k = 0,693/0,023 ≈ 30 s.

Question 10Vaardigheden

Een massa aan een veer trilt met periode T = 2π·√(m/C). De leerling zet T² verticaal uit tegen m horizontaal en vindt een rechte lijn door de oorsprong met helling 0,63 s²/kg. Hoe groot is de veerconstante C?

  1. 16 N/m
  2. 0,63 N/m
  3. 6,3 N/m
  4. 63 N/m Correct answer.

Explanation

Kwadrateren van T = 2π·√(m/C) geeft T² = (4π²/C)·m, dus de helling is 4π²/C. Invullen levert 0,63 = 4π²/C, dus C = 4π²/0,63 ≈ 63 N/m. De eenheid past bij een veerconstante.

Question 11Vaardigheden

Een leerling berekent een oppervlakte met de meetwaarden 12,3 cm en 4,56 cm. Het product is 56,088 cm². Welke waarde moet hij als eindantwoord opschrijven als hij het juiste aantal significante cijfers gebruikt?

  1. 56,1 cm² Correct answer.
  2. 56,088 cm²
  3. 56 cm²
  4. 56,09 cm²

Explanation

Bij vermenigvuldigen telt het aantal significante cijfers van de minst nauwkeurige factor. Zowel 12,3 als 4,56 heeft drie significante cijfers, dus het antwoord moet ook drie significante cijfers hebben. Het product 56,088 cm² wordt daarom afgerond op 56,1 cm².

Question 12Vaardigheden

Welke wetenschappelijke notatie van 0,000 032 m is correct en behoudt twee significante cijfers?

  1. 3,2·10^-5 m Correct answer.
  2. 32·10^-6 m
  3. 3,2·10^-4 m
  4. 0,32·10^-4 m

Explanation

In wetenschappelijke notatie staat één cijfer van 1 tot en met 9 voor de komma en een macht van tien. Het getal 0,000 032 m is gelijk aan 3,2·10^-5 m; de twee significante cijfers blijven zo behouden.

Question 13Vaardigheden

Een temperatuurmeting geeft 25,0 °C ± 0,5 °C. Wat is de relatieve onzekerheid in deze meting?

  1. 1,0%
  2. 2,0% Correct answer.
  3. 5,0%
  4. 0,5%

Explanation

De relatieve onzekerheid is de absolute onzekerheid gedeeld door de meetwaarde, maal 100%. Invullen geeft (0,5/25,0)×100% = 2,0%.

Question 14Vaardigheden

Een leerling meet de valtijd van een kogel tien keer. De spreiding in de uitkomsten is vooral een toevallige fout. Welke aanpak verkleint deze toevallige fout het meest?

  1. Een vaste correctie aftrekken die eerder is bepaald.
  2. De stopwatch ijken met een atoomklok.
  3. Elke meting afronden op hele seconden.
  4. Vaker meten en middelen. Correct answer.

Explanation

Toevallige fouten wisselen in grootte en teken. Door vaak te herhalen en het gemiddelde te nemen, middelen die fouten elkaar grotendeels uit. IJken of een vaste correctie verwijdert vooral een systematische fout, niet de toevallige spreiding.

Question 15Vaardigheden

In een (F,u)-diagram liggen de punten (0,020 m; 3,6 N) en (0,080 m; 8,4 N) op een rechte lijn. Wat is de helling van deze lijn?

  1. 0,0125 N/m
  2. 60 N/m
  3. 80 N/m Correct answer.
  4. 120 N/m

Explanation

De helling is ΔF/Δu = (8,4−3,6)/(0,080−0,020) = 4,8/0,060 = 80 N/m. De eenheid volgt uit newton gedeeld door meter.

Question 16Vaardigheden

Bij een valproef geldt s = ½ g t². De leerling zet s verticaal uit tegen t² horizontaal. Wat kan hij uit de helling van de rechte lijn bepalen?

  1. De valtijd, want helling = 1/t²
  2. De valversnelling, want helling = g
  3. De valversnelling, want helling = ½g Correct answer.
  4. De beginhoogte, want helling = s(0)

Explanation

Uit s = ½ g t² volgt dat s rechtevenredig is met t². Zet je s verticaal uit tegen t² horizontaal, dan is de helling ½g. De valversnelling volgt dus uit g = 2 × helling.

Question 17Vaardigheden

Een blok heeft massa m = 12,0 g ± 0,1 g en volume V = 4,0 cm³ ± 0,1 cm³. De dichtheid is ρ = m/V = 3,0 g/cm³. Wat is de absolute onzekerheid in ρ?

  1. 0,01 g/cm³
  2. 0,03 g/cm³
  3. 0,3 g/cm³
  4. 0,1 g/cm³ Correct answer.

Explanation

De relatieve onzekerheid in m is 0,1/12,0 ≈ 0,83% en in V is 0,1/4,0 = 2,5%. Bij delen worden relatieve onzekerheden opgeteld: samen ongeveer 3,3%. Van 3,0 g/cm³ is dat afgerond 0,1 g/cm³.

Question 18Vaardigheden

Een kalibratielijn voor een colorimeter voldoet aan A = 0,85·c + 0,12, met A de absorptie en c de concentratie in mmol/L. Een monster geeft A = 0,54. Wat is c?

  1. 0,64 mmol/L
  2. 0,49 mmol/L Correct answer.
  3. 0,78 mmol/L
  4. 0,42 mmol/L

Explanation

Los A = 0,85c + 0,12 op voor c: c = (A−0,12)/0,85. Met A = 0,54 geeft dat c = (0,54−0,12)/0,85 = 0,49 mmol/L.

Question 19Vaardigheden

Voor een radioactieve stof geldt A = A0·e^(−λt). Een leerling zet ln(A) verticaal uit tegen t horizontaal en krijgt een rechte lijn met helling −0,35 s⁻¹. Wat is de halveringstijd?

  1. 2,9 s
  2. 0,35 s
  3. 0,69 s
  4. 2,0 s Correct answer.

Explanation

Uit A = A0·e^(−λt) volgt ln A = ln A0 − λt, dus de helling is −λ. Hier is λ = 0,35 s⁻¹. De halveringstijd is t½ = ln2/λ = 0,693/0,35 ≈ 2,0 s.

Question 20Vaardigheden

Een leerling onderzoekt een veer met F = C·u. Door een nulpuntsfout is elke gemeten uitrekking u 0,50 cm te groot. Hij zet F verticaal uit tegen de gemeten u horizontaal. Wat geldt voor de grafiek?

  1. Helling gelijk; snijpunt negatief. Correct answer.
  2. Helling groter; snijpunt blijft nul.
  3. Helling gelijk; snijpunt positief.
  4. Helling kleiner; snijpunt blijft nul.

Explanation

Als gemeten u = echte u + 0,50 cm, dan geldt F = C·echte u = C·(gemeten u − 0,50). Dus F = C·gemeten u − 0,50C. De helling blijft C, maar het snijpunt met de F-as komt negatief te liggen.

Question 21Vaardigheden

Een leerling telt twee gemeten lengtes bij elkaar op: 12,4 cm en 3,56 cm. Hij noteert de uitkomst met het juiste aantal decimalen. Welke waarde noteert hij?

  1. 15,96 cm
  2. 16,0 cm Correct answer.
  3. 15,9 cm
  4. 16 cm

Explanation

Bij optellen en aftrekken wordt het resultaat afgerond op het kleinste aantal decimalen van de meetwaarden. 12,4 cm heeft één decimaal en is daarmee bepalend; 12,4 + 3,56 = 15,96 cm wordt dus 16,0 cm.

Question 22Vaardigheden

Een stof heeft een dichtheid van 2,7 g/cm³. De leerling wil deze waarde omrekenen naar kg/m³. Welke waarde is correct?

  1. 2,7 kg/m³
  2. 27 kg/m³
  3. 2,7 × 10⁶ kg/m³
  4. 2,7 × 10³ kg/m³ Correct answer.

Explanation

Er geldt 1 g/cm³ = 1000 kg/m³, want 1 g = 10⁻³ kg en 1 cm³ = 10⁻⁶ m³. Vermenigvuldig dus met 10³: 2,7 g/cm³ = 2,7 × 10³ kg/m³.

Question 23Vaardigheden

Een leerling bepaalt de slingertijd van een slinger door tien volledige slingeringen achter elkaar te timen en de gemeten tijd door tien te delen. Wat is het belangrijkste voordeel van deze werkwijze?

  1. De slinger krijgt een grotere amplitude, waardoor de stopwatchmeting nauwkeuriger wordt.
  2. Een systematische fout in de stopwatch wordt door deze werkwijze volledig opgeheven.
  3. De invloed van de toevallige reactietijd op de periode wordt kleiner. Correct answer.
  4. De periode wordt groter, zodat de stopwatch minder nauwkeurig hoeft te zijn.

Explanation

Door tien perioden te timen en te delen door tien wordt de gemeten tijd tien keer zo lang, terwijl de toevallige reactietijd bij start en stop niet mee groeit. Daardoor wordt de invloed van die toevallige fout op de bepaalde periode kleiner. Een systematische fout, zoals een constante vertraging, wordt hierdoor niet opgeheven.

Question 24Vaardigheden

Een leerling meet bij een draadweerstand de spanning U en de stroomsterkte I. In een diagram zet hij U verticaal uit tegen I horizontaal. De meetpunten liggen bij benadering op een rechte lijn, maar niet precies op één lijn. Hoe bepaalt hij de weerstand R = U/I het beste uit deze meetreeks?

  1. Hij trekt een rechte lijn door het eerste en het laatste meetpunt en berekent de helling.
  2. Hij middelt alleen de hoogste drie waarden van U/I.
  3. Hij gebruikt één meetpunt in het midden van de reeks en berekent U/I.
  4. Hij bepaalt de helling van de best passende rechte lijn door alle meetpunten. Correct answer.

Explanation

De weerstand is de helling van de grafiek U tegen I. Bij meetpunten met spreiding geeft de best passende rechte lijn, of lineaire regressie, de meest betrouwbare schatting; alle punten wegen dan mee. Eén of twee punten kiezen maakt de uitkomst gevoelig voor toevallige fouten in juist die metingen.

Question 25Vaardigheden

Een leerling bepaalt de valversnelling met een slinger. Hij meet de slingerlengte l = 1,000 m met een onzekerheid van 0,001 m en de periode T = 2,006 s met een onzekerheid van 0,002 s. Voor de valversnelling geldt g = 4π²l/T². Welke meetgrootheid levert de grootste bijdrage aan de relatieve onzekerheid in g?

  1. De waarde van π, omdat π in de formule voorkomt.
  2. Beide grootheden leveren precies dezelfde bijdrage aan de relatieve onzekerheid in g.
  3. De periode T, omdat de onzekerheid in T door het kwadraat zwaarder meetelt. Correct answer.
  4. De slingerlengte l, omdat de onzekerheid in l rechtstreeks en zonder kwadraat in g doorwerkt.

Explanation

De relatieve onzekerheid in g volgt uit (Δg/g)² = (Δl/l)² + (2ΔT/T)². Invullen geeft Δl/l = 0,001 en 2ΔT/T ≈ 0,002, dus de term met T is ongeveer twee keer zo groot. De onzekerheid in T domineert daardoor de onzekerheid in g.

Question 26Vaardigheden

Twee karretjes botsen op een horizontale luchtkussenbaan en blijven na de botsing aan elkaar vastzitten. De wrijving is te verwaarlozen. Welke grootheid is tijdens deze botsing behouden?

  1. De totale impuls van de karretjes Correct answer.
  2. De totale snelheid van de karretjes
  3. De totale mechanische energie van de karretjes
  4. De totale kinetische energie van de karretjes

Explanation

Zolang er geen uitwendige horizontale kracht werkt, blijft de totale impuls van de karretjes behouden. Bij een onelastische botsing gaat een deel van de kinetische energie verloren aan warmte en vervorming. Daardoor zijn kinetische energie, mechanische energie en totale snelheid niet behouden.

Question 27Vaardigheden

Een bal valt vanaf 5,0 m hoogte vanuit rust. De luchtweerstand wordt verwaarloosd. Met welke snelheid raakt de bal de grond? (g = 9,8 m/s²)

  1. 9,9 m/s Correct answer.
  2. 7,0 m/s
  3. 9,8 m/s
  4. 14 m/s

Explanation

De zwaarte-energie boven wordt volledig omgezet in kinetische energie: mgh = ½mv². Delen door m en invullen geeft v = √(2gh) = √(2·9,8·5,0) ≈ 9,9 m/s. De massa doet er bij deze berekening niet toe.

Question 28Vaardigheden

Twee identieke geleidende bolletjes hebben ladingen +6 μC en −2 μC. Ze worden kort met elkaar in contact gebracht en daarna weer gescheiden. Welke lading heeft elk bolletje daarna?

  1. −4 μC
  2. +8 μC
  3. +4 μC
  4. +2 μC Correct answer.

Explanation

De totale lading blijft behouden en is +6 μC + (−2 μC) = +4 μC. Bij twee identieke geleidende bolletjes wordt deze netto lading gelijk over beide bolletjes verdeeld. Elk bolletje krijgt dus +2 μC.

Question 29Vaardigheden

Twee schaatsers staan stil tegenover elkaar op glad ijs. De een heeft massa 60 kg, de ander 40 kg. Ze duwen zich van elkaar af. Direct na het afzetten beweegt de schaatser van 60 kg met 2,0 m/s naar het oosten. Met welke snelheid beweegt de schaatser van 40 kg?

  1. 5,0 m/s naar het westen
  2. 3,0 m/s naar het westen Correct answer.
  3. 1,3 m/s naar het westen
  4. 2,0 m/s naar het westen

Explanation

Voor de afzet is de totale impuls nul, dus na de afzet moeten de impulsen elkaar opheffen. Uit 60·2,0 = 40·v volgt v = 3,0 m/s. Omdat de zwaardere schaatser oostwaarts gaat, beweegt de lichtere schaatser met 3,0 m/s westwaarts.

Question 30Vaardigheden

Een auto van 1200 kg rijdt met 20 m/s en botst op een stilstaande auto van 1800 kg. Na de botsing bewegen de auto's samen verder. Hoeveel kinetische energie is bij de botsing omgezet in andere vormen van energie?

  1. 96 kJ
  2. 240 kJ
  3. 336 kJ
  4. 144 kJ Correct answer.

Explanation

De gemeenschappelijke snelheid na de botsing volgt uit behoud van impuls: 1200·20 = 3000·v, dus v = 8,0 m/s. Voor de botsing is de kinetische energie 240 kJ; erna is die 96 kJ. Het verschil van 144 kJ is omgezet in warmte en vervorming.

Question 31Vaardigheden

Een blok van 0,50 kg wordt tegen een veer met veerconstante 200 N/m geduwd. De veer is 0,20 m ingedrukt. Daarna wordt het blok op een wrijvingsloos horizontaal oppervlak losgelaten. Wat is de maximale snelheid van het blok?

  1. 2,0 m/s
  2. 4,0 m/s Correct answer.
  3. 3,0 m/s
  4. 8,0 m/s

Explanation

De veerenergie bij 0,20 m indrukking is ½kx² = ½·200·0,20² = 4,0 J. Op het wrijvingsloze oppervlak wordt deze energie volledig kinetische energie: ½mv² = 4,0 J. Met m = 0,50 kg volgt v = 4,0 m/s.

Question 32Vaardigheden

Een blok van 2,0 kg glijdt vanuit rust 1,5 m verticaal naar beneden over een ruwe helling. Onderaan is de snelheid 4,0 m/s. Hoeveel energie is door wrijving omgezet in warmte? (g = 9,8 m/s²)

  1. 13 J Correct answer.
  2. 29 J
  3. 45 J
  4. 16 J

Explanation

De afname van zwaarte-energie is mgh = 2,0·9,8·1,5 ≈ 29 J. Onderaan is de kinetische energie ½mv² = ½·2,0·4,0² = 16 J. Het verschil, ongeveer 13 J, is door wrijving omgezet in warmte.

Question 33Vaardigheden

Een voorwerp van 2,0 kg ligt stil en explodeert in twee stukken. Een stuk van 0,50 kg vliegt met 6,0 m/s naar het oosten. Met welke snelheid beweegt het andere stuk van 1,5 kg?

  1. 6,0 m/s naar het westen
  2. 1,0 m/s naar het westen
  3. 2,0 m/s naar het westen Correct answer.
  4. 3,0 m/s naar het westen

Explanation

Voor de explosie is de totale impuls nul, dus de impulsen van de stukken moeten na de explosie even groot en tegengesteld zijn. Het eerste stuk heeft impuls 0,50·6,0 = 3,0 kg·m/s naar het oosten. Voor het tweede stuk geldt 1,5·v = 3,0, dus v = 2,0 m/s naar het westen.

Question 34Vaardigheden

Een kogel van 20 g vliegt met 300 m/s horizontaal in een blok van 2,0 kg dat aan een touw hangt. De kogel blijft in het blok steken. Hoe hoog komt het blok met kogel maximaal? (g = 9,8 m/s²)

  1. 0,45 m Correct answer.
  2. 0,045 m
  3. 4,5 m
  4. 45 m

Explanation

Tijdens de botsing blijft de horizontale impuls behouden: 0,020·300 = 2,020·v, dus v ≈ 3,0 m/s. Daarna wordt de kinetische energie omgezet in zwaarte-energie: ½v² = gh. Invullen geeft h ≈ 0,45 m.

Question 35Vaardigheden

Een karretje van 0,50 kg rijdt met 2,0 m/s tegen een stilstaand karretje van 1,5 kg. De botsing is volledig elastisch en eendimensionaal. Met welke snelheid beweegt het karretje van 1,5 kg direct na de botsing verder?

  1. 0,75 m/s
  2. 2,0 m/s
  3. 0,50 m/s
  4. 1,0 m/s Correct answer.

Explanation

Bij een eendimensionale elastische botsing geldt voor het aanvankelijk stilstaande karretje v₂ = 2m₁u/(m₁+m₂). Invullen geeft v₂ = 2·0,50·2,0/(0,50+1,5) = 1,0 m/s. Zowel impuls als kinetische energie blijft bij deze botsing behouden.

Question 36Vaardigheden

Een systeem van twee zwevende ruimtevaartuigen is ver van hemellichamen verwijderd. Zij botsen en er werken geen uitwendige krachten op het systeem. Welke grootheid van het totale systeem blijft tijdens deze botsing zeker behouden?

  1. De totale impuls Correct answer.
  2. De totale kinetische energie
  3. De totale snelheid
  4. De totale veerenergie

Explanation

In een gesloten systeem zonder netto uitwendige kracht blijft de totale impuls behouden. Dat geldt ook als de botsing niet elastisch is; kinetische energie kan dan deels worden omgezet in inwendige energie.

Question 37Vaardigheden

Een slingerling wordt vanuit rust losgelaten op hoogte h boven het laagste punt. De wrijving wordt verwaarloosd. In welk punt van de baan is de kinetische energie van de slingerling het grootst?

  1. In het hoogste punt van de baan
  2. Halverwege tussen hoogste en laagste punt
  3. Overal even groot
  4. In het laagste punt van de baan Correct answer.

Explanation

Bij een slinger zonder wrijving wordt zwaarte-energie omgezet in kinetische energie. In het laagste punt is de zwaarte-energie het kleinst en dus de kinetische energie het grootst.

Question 38Vaardigheden

Een kist wordt over een horizontale vloer geduwd. De netto arbeid op de kist is positief. Wat gebeurt er met de kinetische energie van de kist?

  1. Die wordt volledig omgezet in zwaarte-energie
  2. Die neemt af
  3. Die neemt toe Correct answer.
  4. Die blijft gelijk

Explanation

Volgens het arbeid-energietheorema geldt W_netto = ΔE_k. Een positieve netto arbeid betekent daarom dat de kinetische energie toeneemt.

Question 39Vaardigheden

Een bal van 0,40 kg treft een muur met 8,0 m/s horizontaal en kaatst loodrecht terug met 6,0 m/s. De contacttijd met de muur is 0,050 s. Bereken de grootte van de gemiddelde kracht van de muur op de bal.

  1. 112 N Correct answer.
  2. 64 N
  3. 280 N
  4. 16 N

Explanation

Neem naar rechts als positief. Dan is Δp = m(v_eind − v_begin) = 0,40(−6,0 − 8,0) = −5,6 kg·m/s. De gemiddelde kracht is F = Δp/Δt = −5,6/0,050 = −1,1×10^2 N, dus 112 N in grootte.

Question 40Vaardigheden

Op een gladde horizontale tafel beweegt een schijf A met massa 0,30 kg met 4,0 m/s naar rechts. Schijf B met massa 0,20 kg ligt stil. Na de botsing beweegt A met 2,0 m/s naar rechts. B beweegt dan naar rechts. Bereken de snelheid van B.

  1. 2,0 m/s
  2. 3,0 m/s Correct answer.
  3. 6,0 m/s
  4. 4,0 m/s

Explanation

Impulsbehoud in horizontale richting geeft 0,30·4,0 = 0,30·2,0 + 0,20·v_B. Dus 1,2 = 0,60 + 0,20 v_B, waaruit v_B = 3,0 m/s.

Question 41Vaardigheden

Een kist van 10 kg schuift met 4,0 m/s over een ruwe horizontale vloer. De wrijvingskracht is 20 N. Bereken de afstand die de kist nog aflegt totdat hij stilstaat.

  1. 16 m
  2. 2,0 m
  3. 8,0 m
  4. 4,0 m Correct answer.

Explanation

De kinetische energie bij het begin is E_k = ½·10·4,0² = 80 J. De wrijving verricht arbeid W = −F_w·s; gelijkstellen aan de verandering van E_k geeft 20·s = 80 J, dus s = 4,0 m.

Question 42Vaardigheden

Een karretje in een achtbaan begint vanuit rust op 20 m hoogte. Het passeert de top van een looping op 12 m hoogte. De wrijving wordt verwaarloosd. Bereken de snelheid van het karretje op de top van de looping.

  1. 15,3 m/s
  2. 8,9 m/s
  3. 19,8 m/s
  4. 12,5 m/s Correct answer.

Explanation

Energiebehoud zonder wrijving geeft mgh_start = ½mv² + mgh_top. De massa valt weg: v² = 2g(20−12), dus v = √(2·9,81·8,0) = 12,5 m/s.

Question 43Vaardigheden

Een ruimtesonde vertrekt vanaf het aardoppervlak met 8,0 km/s recht omhoog. De atmosfeer en de aardrotatie worden verwaarloosd. Gebruik R = 6,37×10^6 m en GM = 3,99×10^14 m^3/s^2. Bereken de maximale hoogte boven het aardoppervlak.

  1. 6,7×10^6 m Correct answer.
  2. 1,8×10^7 m
  3. 3,3×10^6 m
  4. 1,0×10^7 m

Explanation

Met energiebehoud per massa: ½v₀² − GM/R = −GM/r_max. Invullen geeft ½(8,0×10³)² − 3,99×10^14/(6,37×10^6) = −3,06×10^7 J/kg. Dan is r_max = GM/(3,06×10^7) = 1,30×10^7 m, dus de hoogte boven het oppervlak is 6,7×10^6 m.

Question 44Vaardigheden

Twee pucks botsen op een gladde horizontale tafel en kleven daarna aan elkaar. Puck A heeft massa 0,20 kg en beweegt voor de botsing met 3,0 m/s naar het oosten. Puck B heeft massa 0,30 kg en beweegt voor de botsing met 2,0 m/s naar het noorden. Bereken de grootte van de snelheid van het geheel na de botsing.

  1. 1,0 m/s
  2. 1,3 m/s
  3. 1,7 m/s Correct answer.
  4. 2,5 m/s

Explanation

De impuls is een vector. Voor de botsing is p_x = 0,20·3,0 = 0,60 kg·m/s en p_y = 0,30·2,0 = 0,60 kg·m/s. Na de volkomen inelastische botsing is p_tot = √(0,60²+0,60²) = 0,85 kg·m/s en v = p_tot/(0,50) = 1,7 m/s.

Question 45Vaardigheden

Blok A met massa 2,0 kg ligt op een gladde horizontale tafel en is via een massaloos touw over een massaloze katrol verbonden met blok B van 1,0 kg. Blok B wordt 0,50 m omhoog getild en daarna losgelaten. Bereken de snelheid van de blokken op het moment dat B 0,50 m is gedaald.

  1. 1,2 m/s
  2. 3,1 m/s
  3. 1,8 m/s Correct answer.
  4. 2,2 m/s

Explanation

De daling van B levert energie m_B g h = 1,0·9,81·0,50 = 4,9 J. Die energie wordt kinetische energie van beide blokken: ½(2,0+1,0)v² = 4,9 J, dus v = √(2·4,9/3,0) = 1,8 m/s.

Question 46Vaardigheden

Twee karretjes botsen op een gladde horizontale baan. Na de botsing bewegen ze samen verder. Er werken geen uitwendige krachten in de bewegingsrichting. Welke grootheid is tijdens deze botsing behouden?

  1. De impuls van elk karretje afzonderlijk.
  2. De totale kinetische energie van de karretjes.
  3. De totale snelheid van de karretjes.
  4. De totale impuls van de karretjes. Correct answer.

Explanation

Bij een botsing zonder uitwendige krachten in de bewegingsrichting blijft de totale impuls van het systeem constant. De karretjes blijven aan elkaar vastzitten, waardoor kinetische energie deels wordt omgezet in vervormings- en warmte-energie. De impuls van een afzonderlijk karretje verandert juist door de botsing.

Question 47Vaardigheden

Een steen wordt vanaf de grond verticaal omhoog gegooid. De luchtweerstand wordt verwaarloosd. Wat geldt voor de som van de kinetische energie en de zwaarte-energie van de steen tijdens de beweging?

  1. Die som neemt steeds toe.
  2. Die som is het grootst op het hoogste punt.
  3. Die som is het kleinst op het hoogste punt.
  4. Die som blijft constant. Correct answer.

Explanation

De zwaartekracht is de enige kracht die arbeid verricht op de steen, omdat de luchtweerstand verwaarloosd wordt. Daardoor blijft de mechanische energie, dus de som van kinetische energie en zwaarte-energie, tijdens de hele beweging constant. Op het hoogste punt is de kinetische energie nul en is alle energie zwaarte-energie.

Question 48Vaardigheden

Een pomp verpompt per minuut 120 kg water naar een hoogte van 8,0 m. Het rendement van de pomp is 60%. De zwaartekrachtversnelling is 9,81 m/s². Bereken het gemiddelde elektrische vermogen dat de pomp opneemt.

  1. 1,6×10³ W
  2. 1,6×10⁴ W
  3. 1,6×10² W
  4. 2,6×10² W Correct answer.

Explanation

Het nuttige vermogen is de toename van zwaarte-energie per seconde: (120 × 9,81 × 8,0)/60 ≈ 157 W. Bij een rendement van 60% is het opgenomen elektrische vermogen 157/0,60 ≈ 2,6×10² W.

Question 49Vaardigheden

Een bal van 0,30 kg valt vanaf 1,8 m hoogte op een harde vloer en stuitert terug tot een hoogte van 0,80 m. De luchtweerstand wordt verwaarloosd. Bereken de hoeveelheid mechanische energie die bij de stuit verloren gaat.

  1. 0,88 J
  2. 5,3 J
  3. 0,29 J
  4. 2,9 J Correct answer.

Explanation

De mechanische energie bij het loslaten is m·g·h₁ = 0,30 × 9,81 × 1,8 ≈ 5,3 J. Op de maximale hoogte na de stuit is dat m·g·h₂ = 0,30 × 9,81 × 0,80 ≈ 2,4 J. Het verschil is ongeveer 2,9 J; dat is de energie die bij de stuit verloren gaat.

Question 50Vaardigheden

Een blok A met massa 2,0 kg begint vanuit rust op een wrijvingsloze helling op 1,25 m hoogte. Onderaan botst A volledig inelastisch met een stilstaand blok B met massa 3,0 kg. Daarna schuiven A en B samen over een ruwe horizontale vloer met wrijvingscoëfficiënt 0,25. Bereken de afstand die ze samen afleggen voordat ze tot stilstand komen. Gebruik g = 9,81 m/s².

  1. 2,0 m
  2. 0,80 m Correct answer.
  3. 0,40 m
  4. 1,2 m

Explanation

Bij het naar beneden glijden blijft de mechanische energie behouden: v = √(2gh) = √(2 × 9,81 × 1,25) ≈ 4,95 m/s. Bij de volledig inelastische botsing blijft de impuls behouden: 2,0 × 4,95 = 5,0 × v, dus v ≈ 1,98 m/s. De kinetische energie daarna is ½ × 5,0 × 1,98² ≈ 9,8 J. De wrijvingskracht is 0,25 × 5,0 × 9,81 ≈ 12,3 N, zodat de afstand 9,8/12,3 ≈ 0,80 m is.