VWO Natuurkunde - H9 Trillingen en golven
Oefentoets
Opgave 1
Een blokje hangt stil aan een uiteinde van een veer. De veerconstante van de veer is 19,7 N m−1.
Het blokje wordt 4,0 cm naar beneden getrokken en daarna losgelaten.
In figuur 1 zie je het (u,t)-diagram van de trilling die het blokje uitvoert.
Figuur 1
1 3p Toon aan dat de massa van het blokje 125 g is.
Op t = 1,2 s is de uitwijking 3,2 cm. Dit is een waarde in twee significante cijfers.
2 4p Bereken de uitwijking op t = 1,2 s in drie significante cijfers.
3 3p Bereken met behulp van de wet van behoud van energie de snelheid van het blokje
op t = 1,2 s.
Op t = 0 s begint het blokje met trillen.
4 3p Bereken de gereduceerde fase op t = 1,2 s.
Opgave 2
Als een gedeelte van de zeebodem door een
aardverschuiving plotseling omhoog komt, wordt het
zeewater erboven omhoog geduwd waardoor een
‘waterberg’ aan het oppervlak ontstaat. Deze waterberg is
meestal niet hoog, maar kan in de lengte en de breedte
grote afmetingen hebben.
Een tsunami-golf verliest weinig aan hoogte als hij een
grote afstand aflegt.
Figuur 2a laat zien hoe de waterberg zich naar rechts (en
naar links) verplaatst als een golfberg. Voor de snelheid
waarmee dat gebeurt, geldt:
v g d
g is de valversnelling in m s−2.
d de diepte van de zee in m.
In figuur 2b en 2c nadert de waterberg de kust, waarbij Figuur 2
de diepte van de zee kleiner wordt.
Er treden hierbij twee effecten op: de waterberg wordt smaller en de waterberg wordt hoger.
5 3p Geef voor beide effecten een natuurkundige verklaring.
De gevolgen van een tsunami kunnen aan de kust desastreus zijn.
Men zoekt dan ook naar manieren om de bevolking van gebieden in de gevarenzone vroegtijdig te
waarschuwen. Eén manier werkt als volgt. Een aardverschuiving van de zeebodem veroorzaakt
schokgolven door de aardkorst waarvan de voortplantingssnelheid het dubbele is van de
voortplantingssnelheid van geluid in steen. Omdat deze snelheid groter is dan de snelheid van de
Pagina 1 van 6
Oefentoets
Opgave 1
Een blokje hangt stil aan een uiteinde van een veer. De veerconstante van de veer is 19,7 N m−1.
Het blokje wordt 4,0 cm naar beneden getrokken en daarna losgelaten.
In figuur 1 zie je het (u,t)-diagram van de trilling die het blokje uitvoert.
Figuur 1
1 3p Toon aan dat de massa van het blokje 125 g is.
Op t = 1,2 s is de uitwijking 3,2 cm. Dit is een waarde in twee significante cijfers.
2 4p Bereken de uitwijking op t = 1,2 s in drie significante cijfers.
3 3p Bereken met behulp van de wet van behoud van energie de snelheid van het blokje
op t = 1,2 s.
Op t = 0 s begint het blokje met trillen.
4 3p Bereken de gereduceerde fase op t = 1,2 s.
Opgave 2
Als een gedeelte van de zeebodem door een
aardverschuiving plotseling omhoog komt, wordt het
zeewater erboven omhoog geduwd waardoor een
‘waterberg’ aan het oppervlak ontstaat. Deze waterberg is
meestal niet hoog, maar kan in de lengte en de breedte
grote afmetingen hebben.
Een tsunami-golf verliest weinig aan hoogte als hij een
grote afstand aflegt.
Figuur 2a laat zien hoe de waterberg zich naar rechts (en
naar links) verplaatst als een golfberg. Voor de snelheid
waarmee dat gebeurt, geldt:
v g d
g is de valversnelling in m s−2.
d de diepte van de zee in m.
In figuur 2b en 2c nadert de waterberg de kust, waarbij Figuur 2
de diepte van de zee kleiner wordt.
Er treden hierbij twee effecten op: de waterberg wordt smaller en de waterberg wordt hoger.
5 3p Geef voor beide effecten een natuurkundige verklaring.
De gevolgen van een tsunami kunnen aan de kust desastreus zijn.
Men zoekt dan ook naar manieren om de bevolking van gebieden in de gevarenzone vroegtijdig te
waarschuwen. Eén manier werkt als volgt. Een aardverschuiving van de zeebodem veroorzaakt
schokgolven door de aardkorst waarvan de voortplantingssnelheid het dubbele is van de
voortplantingssnelheid van geluid in steen. Omdat deze snelheid groter is dan de snelheid van de
Pagina 1 van 6
