Toets Natuurkunde

Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 4 - Energie oefentoetsen & antwoorden

4e ed

Klas 3|Havo

Deze toets behandelt de volgende onderwerpen:Energie omzetten, energiebronnen, milieu, rekenen met energie, rendement, elektrische energie, zwaarte-energie, kinetische energie, Joule en kWh.

Nova Natuurkunde 4e ed
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed
Online maken
Toets afdrukken
 
Grootheid Symbool Eenheid Symbool
Energie E Joule J
Vermogen P Watt (of kiloWatt) W (of kW)
Tijd t seconde (uur) s (of h)
Spanning U Volt V
Stroomsterkte I Ampère  A
Massa m kilogram (of gram) kg (of g)
Hoogte h meter m
Snelheid v kilometer per uur of meter per seconde km/h of m/s
 
  • Met een rendement van 80% wordt bedoeld dat van alle energie die erin gaat, 80% nuttig wordt gebruikt. Het woord nuttig is in deze zin erg belangrijk!
 
  • Mogelijke antwoorden zijn: chemische energie, kernenergie, elektrische energie, stralingsenergie, bewegingsenergie, zwaarte-energie, veerenergie.
 
  • Mogelijke antwoorden zijn: windenergie, zonne-energie, waterkrachtenergie, biomassa
 
  • mogelijke antwoorden zijn: (1) de zeespiegel stijgt waardoor grote delen van Nederland in gevaar komen. (2) Diersoorten, zoals de ijsbeer, worden bedreigd. (3) Het weer wordt extremer, het kan veel droger worden, maar er kan ook veel meer neerslag komen. 
 
  • Kernafval is gevaarlijk omdat het schadelijke straling uitzendt. Soms duurt het duizenden jaren voordat de hoeveelheid straling zo klein is dat er geen gevaar meer is. 
  • a) De elektrische energie reken je uit met de formule: E = P x t (Energie = Vermogen x tijd) of E = U x I x t (Energie = spanning x stroomsterkte x tijd) omdat het vermogen (P) uit te rekenen is door de spanning (U) te vermenigvuldigen met de stroomsterkte (I). 
  • Let op dat je het vermogen in Watt in vult en de tijd in seconde. Je vindt dat de energie in Joule.
  • b) De zwaarte-energie reken je uit met de formule: E = m x g x h (Energie = massa x gravitatieconstante x hoogte). Je vult de massa in kg in, de gravitatieconstante in N/kg (op aarde mag je het getal 10 hiervoor gebruiken) en de hoogte in meter. Je vindt dan de energie in Joule. 
  • c) De kinetische energie reken je uit met de formule: E = ½ x m x v2 (Energie = ½ x massa x snelheid in het kwadraat). De massa vul je in in kilogram en de snelheid in meter per seconde. Je vindt dan de energie in Joule.
  • Let op: Vergeet niet de snelheid in het kwadraat te doen. Dit is een veelgemaakte fout door leerlingen.
  • d) Het rendement (het gedeelte wat nuttig wordt gebruikt) reken je uit door de nuttig gebruikte energie te delen door de totale energie en dat getal met 100% te vermenigvuldigen. Je komt dat uit op een percentage. In plaats van de energie, mag je ook het nuttig vermogen delen door het totaal vermogen.
  • Let op: een veelgemaakte fout is dat de getallen verkeerd om gedeeld worden. Een rendement kan NOOIT hoger zijn dan 100%. Kom je daarop uit, dan is het antwoord zeker fout. Waarschijnlijk heb je dan de getallen omgedraaid. 
 
  • a) 33 MJ = 33.000.000 J
  • b) 150 g = 0,150 kg
  • c) 45 kg = 45.000 g
  • d) 600 kJ = 600.000 J
  • e) 600 kJ = 0,6 MJ
 
  • a) 40 heeft 2 significante cijfers, want de 0 na een getal telt mee.
  • b) 40,0 heeft 3 significante cijfers, want ook de 0 na de komma telt mee.
  • c) 0,4 heeft 1 significant cijfer, want de 0 voor andere getallen telt niet mee.
  • d) 0,40 heeft 2 significante cijfers want de 0 voor een getal telt niet mee en de 0 erna wel.
  • e) 0,040 heeft 2 significante cijfers want de 0 voor een getal telt niet mee en de 0 erna wel.  
  • a) 150 kilometer betekent dat de auto 150/15 = 10 liter benzine nodig heeft om die afstand te kunnen rijden. 1 liter levert 33MJ op, dus 10 liter levert 10x33MJ= 330MJ op.
  • b) 300 MJ is het nuttige deel, dus dat is 60%. Om te weten hoeveel energie er totaal nodig is, moet je eerst naar 100% rekenen. Dat doe je door 300/60 * 100%= 500 MJ. De auto heeft dus ‘in het echt’ 500 MJ nodig. 1 liter levert 33 MJ dus voor 500 MJ heb je 500/33 = 15,2 liter benzine nodig.
 
  • a) 
    • Gegeven: Vermogen (P) is 25 kW = 25.000 W, Tijd (t) is 30 minuten = 30 x 60 = 1800 seconde
    • Gevraagd: De energie (E) in de vorm van warmte
    • Formule: E = P x t
    • Berekening: E = 25.000 * 1800 = 45.000.000 Joule = 45 MJ
    • Conclusie: De thermostaat levert 45 MJ.
  • Let op: zorg dat je in de formule het vermogen (P) in Watt (W) invult en de tijd (t) in seconde (s). Vergeet aan het eind van de berekening ook niet de eenheid in te vullen. 
  • b) Totaal heb je dus 45 MJ aan energie nodig. De verbrandingswarmte van aardgas is 33 MJ per kubieke meter. Om te weten hoeveel $m^3$ je nodig hebt, moet je deze getallen door elkaar delen. Dus $45/33 = 1,36 \, m^3$
 
  • a) 11,4. Bij het optellen en aftrekken geldt de regel dat je kijkt naar het aantal significante cijfers achter de komma en het antwoord moet in het minste aantal significante cijfers achter de komma gegeven worden. 4,90 (2 significante cijfers achter de komma) en 6,5 (1 significant cijfer achter de komma) wordt dan 11,4 (1 significant cijfer achter de komma.
  • b) 5,55 Bij het optellen en aftrekken geldt de regel dat je kijkt naar het aantal significante cijfers achter de komma en het antwoord moet in het minste aantal significante cijfers achter de komma gegeven worden. 4,900 (3 significante cijfers achter de komma) en 0,65 (2 significante cijfers achter de komma) wordt dan 5,55 (2 significante cijfers achter de komma.
  • c) 32. Bij het vermenigvuldigen en delen geldt de regel dat je kijkt naar het totaal aantal significante cijfers en het antwoord moet in het minste aantal significante cijfers geven. 4,90 (3 significante cijfers) en 6,5 (2 significante cijfers) wordt dan 32 (2 significante cijfers). Let op dat je het goed afrond. Als je het intypt in je rekenmachine komt er 31,85 uit en dat moet je afronden naar 32 omdat je maar 2 significante cijfers mag geven.
  • d) 3,2. Bij het vermenigvuldigen en delen geldt de regel dat je kijkt naar het totaal aantal significante cijfers en het antwoord moet in het minste aantal significante cijfers geven. 4,900 (4 significante cijfers) en 0,65 (2 significante cijfers) wordt dan 3,2 (2 significante cijfers). Let op dat je het goed afrond. Als je het intypt in je rekenmachine komt er 3,185 uit en dat moet je afronden naar 3,2 omdat je maar 2 significante cijfers mag geven.
 
  • Gegeven: massa (m) van het water = 3000 kg, hoogte (h) = 30 meter
  • Gevraagd: Zwaarte-energie (E)
  • Formule: E = m * g * h
  • Berekening: E = 3000 * 10 * 30 = 900.000 Joule = 900 kJ = 0,9 MJ
  • Conclusie: Het stuwmeer geeft 0,9 MJ zwaarte-energie per seconde.
  • Let op dat je de eenheid niet vergeet.
 
  • a) 
    • Gegeven: hoogte (h) is 100 meter, massa (m) is 2 kg
    • Gevraagd: Zwaarte-energie (Ez) in Joule
    • Formule: Ez = m * g * h
    • Berekening: Ez = 2 * 10 * 100 = 2.000 Joule
    • Conclusie: De zwaarte-energie is 2.000 Joule.
  • b) Op het moment dat de verrekijker gaat vallen is er nog geen snelheid (v = 0) dus is er ook geen kinetische energie. Dus Ek= 0.
  • c) Op het moment dat de verrekijker op de grond is, is er geen hoogte meer (h=0) dus is er ook geen zwaarte-energie.
  • d) Op het moment dat de verrekijker (net niet) op de grond is, is de snelheid maximaal. Omdat de energie op het hoogste punt (2.000 Joule) gelijk is aan de energie op het laagste punt geldt dat Ez (hoogste punt) = Ek (laagste punt). Dus op dat punt is de kinetische energie ook 2.000 Joule.
  • e)
    • Gegeven: Kinetische energie (Ek) = 2.000 Joule, Massa (m) is 2 kg
    • Gevraagd: snelheid (v) in meter per seconde (m/s)
    • Formule: Ek = $\frac{1}{2} * m * v^2$
    • Berekening: $2.000 = \frac{1}{2} * 2 * v^2$
    • $2.000 = 1 * v^2$
    • $2.000 = v^2$
    • v = De wortel van 2000 = 44,7 m/s
    • Conclusie: De verrekijker valt met 44,7 m/s op de grond.
 
  • Ook hier geldt de wet van behoud van energie. Onder aan de berg heb je alleen kinetische energie. Je hebt tenslotte nog geen hoogte. Op het punt dat je stilstaat heb je alleen een hoogte, maar geen snelheid meer. Daarom geldt: Ez, onder de berg = Ek, boven de berg.
  • Gegeven: Snelheid (v) = 25,2 km/h = 7 m/s (let op dat je het omrekent. Dat doe je door te delen door 3,6)
  • Gevraagd: hoogte(h) in meter
  • Formule: Ek = Ez → $\frac{1}{2} * m * v^2 = m * g * h$
  • Aan beide kanten van de formule staat de massa (m) genoemd. Daarom mag je deze tegen elkaar wegstrepen. Je houdt dan over: $\frac{1}{2} * v^2 = g * h$
  • Berekening: $\frac{1}{2} * 7^2 = 10 * h$
  • 24,5 = 10 * h
  • h = 24,5/10 = 2,45 meter
  • Conclusie: Je bent op 2,45 meter tot stilstand gekomen.

Deze toets bestellen?

Voordeligst
Lidmaatschap ToetsMij
€ 12,99/mnd
  • Snel nog even wat toetsen oefenen? Kies dan onze meest flexibele optie.
  • Je kunt maandelijks opzeggen.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
3 maanden ToetsMij
€ 12,99
€ 10,99/mnd
  • Voordelig en flexibel. Ideaal als je maar een paar maanden toetsen hoeft te gebruiken.
  • Betaal per kwartaal en bespaar hiermee 2 euro per maand.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
1 jaar ToetsMij
€ 12,99
€ 7,50/mnd
  • Favoriete keuze van meer dan 70% van de gebruikers.
  • Betaal slechts 90 euro per jaar en bespaar hiermee 65 euro.
  • Geniet van een volledig jaar toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard

Dit zeggen leerlingen en ouders

10

Cijfers omhoog

Onze zoon had in februari zeker 12 minpunten. Hij is gestart met oefenen via Toets mij en heeft een geweldige eindsprint getrokken en afgelopen week bijna het onmogelijke waargemaakt. Er zijn nog maar 2 minpunten over en nog niet alle toetsen zijn terug. Het heeft onze zoon enorm geholpen, omdat er breed getoetst wordt en de vraagstelling, zoals van hem begrepen, overeenkomt met de toets. Als je de oefentoetsen goed kunt maken, beheers je de stof echt goed!

AP
9.0

Fijn dat leerlingen alvast een keer een toets kunnen oefenen die eruit ziet zoals op school.

Wij hebben sinds kort Toetsmij, omdat onze dochter het erg lastig heeft met Wiskunde. Op deze manier kan ze het hoofdstuk oefenen met een toets die qua vraagstelling overeenkomt met de toetsen op school. Nu kan ze dit dus eerst oefenen voordat ze de echte toets moet doen. Als docent Engels die werkt met Of Course en All Right kan ik bevestigen dat de toetsen grotendeels overeenkomen met de vraagwijze van de methode zelf. Dat is dus heel fijn voor leerlingen om te oefenen. We hadden heel even een dingetje met het nakijken, want de uitwerkingen werden niet goed weergegeven. Even een mailtje en binnen een dag reactie en ICT ging meteen aan de slag met het herstellen van de uitwerkingen. Super contact, goede dienstverlening! Aanrader!

Lelani van den Berg
10

Zéér tevreden!!

Lid geworden voor mijn zoon in leerjaar 1 van (toen 13) inmiddels 15. Hij zit nu in leerjaar 3 HAVO. Elk boek is makkelijk te vinden en alsmede mailt met een probleem omdat hij Duits krijgt uit een boek van leerjaar 2 word dit zelfs op zondag binnen een half uur opgelost en toegevoegd aan ons account! Zo’n toffe service zie je niet vaak meer! Dus wij zijn zéér tevreden. Sinds we het nu weer gebruiken (tijdje niet gebruikt) scoort hij weer voldoendes en zelf voor wiskunde een 8.8!

Linda Ockers
Bekijk alle reviews

Zoek in meer dan 10.000 toetsen

Echte toetsvragen, precies aansluitend op jouw lesmethode en leerjaar. Voor klas 1 t/m 6 van vmbo-t t/m gymnasium.

Ik zit in het
en doe
ik wil beter worden in