VWO Katern B Geofysica Toets
Opgave 1
Voor de afstand s van het hypocentrum van een aardbeving tot een waarnemingsstation geldt:
s = vP × tP en s = vS × tS .
§ vP is de voortplantingssnelheid van de P-golf.
§ tP is de tijdsduur tussen het optreden van de aardbeving en de registratie van de P-golf.
§ vS is de voortplantingssnelheid van de S-golf.
§ tS is de tijdsduur tussen het optreden van de aardbeving en de registratie van de S-golf.
Voor het verband tussen de afstand s en het tijdsverschil Δt tussen de registratie van de P- en de
S-golf geldt:
v ×v
s = P S × Dt met Δt = tS – tP.
vP - vS
1 3p Leid dit af.
Op 12 mei 2008 vond rond half zeven in China een aardbeving plaats met een sterkte van 7,9 op
de schaal van Richter. In figuur 1 staat het seismogram dat in een meetstation in België is
geregistreerd.
Figuur 1
In de registratie zijn de starttijdstippen van de P- en de S-golven met pijlen aangegeven. P-golven
hebben een voortplantingssnelheid van 6,0 km/s en S-golven van 3,5 km/s.
2 3p Toon aan dat de afstand van het hypocentrum van de beving tot het meetstation
8·103 km bedraagt.
3 3p Bereken het tijdstip van de beving.
Een aardbeving van 7,9 op de schaal van Richter wordt getypeerd als een zware beving, waarbij
alleen sterke gebouwen blijven staan en er grote schade is. Zie BINAS tabel 30A.
Een huishouden gebruikt per jaar ongeveer 3000 kWh aan elektrische energie.
4 3p Bereken het aantal huishoudens dat een jaar lang genoeg zou hebben aan de energie uit
deze beving. Neem aan dat alle mechanische energie kan worden omgezet in elektrische
energie.
Opgave 2
Jeroen en Baukje onderzoeken de sterkte van het magnetisch veld van de aarde met behulp van
een spoel. Ze maken een opstelling die bestaat uit een serieschakeling van een spanningsbron,
een regelbare weerstand, een stroommeter en de spoel. Als er een stroom I door de spoel loopt,
dan ontstaat er in de spoel een magnetisch veld.
Als Jeroen en Baukje beginnen, loopt er nog geen stroom door de spoel. Ze leggen een kompas in
de spoel en leggen de spoel vervolgens zo neer dat de kompasnaald loodrecht op de spoel staat.
De spoel ligt dan in oost-west-richting en de kompasnaald wijst naar het noorden.
Daarna schakelen ze de spanningsbron in, waardoor er een stroom door de spoel gaat lopen. De
kompasnaald gaat dan draaien. De variabele weerstand stellen ze zo in dat de kompasnaald draait
over een hoek van 45°. Deze situatie is in figuur 2 schematisch en vanuit een bovenaanzicht
!
weergegeven. Hierbij zijn de grootte en richting van het totale magnetisch veld Btot getekend. Met
lijnen zijn de stroomdraden aangegeven die boven over het kompas lopen.
Pagina 1 van 3
Opgave 1
Voor de afstand s van het hypocentrum van een aardbeving tot een waarnemingsstation geldt:
s = vP × tP en s = vS × tS .
§ vP is de voortplantingssnelheid van de P-golf.
§ tP is de tijdsduur tussen het optreden van de aardbeving en de registratie van de P-golf.
§ vS is de voortplantingssnelheid van de S-golf.
§ tS is de tijdsduur tussen het optreden van de aardbeving en de registratie van de S-golf.
Voor het verband tussen de afstand s en het tijdsverschil Δt tussen de registratie van de P- en de
S-golf geldt:
v ×v
s = P S × Dt met Δt = tS – tP.
vP - vS
1 3p Leid dit af.
Op 12 mei 2008 vond rond half zeven in China een aardbeving plaats met een sterkte van 7,9 op
de schaal van Richter. In figuur 1 staat het seismogram dat in een meetstation in België is
geregistreerd.
Figuur 1
In de registratie zijn de starttijdstippen van de P- en de S-golven met pijlen aangegeven. P-golven
hebben een voortplantingssnelheid van 6,0 km/s en S-golven van 3,5 km/s.
2 3p Toon aan dat de afstand van het hypocentrum van de beving tot het meetstation
8·103 km bedraagt.
3 3p Bereken het tijdstip van de beving.
Een aardbeving van 7,9 op de schaal van Richter wordt getypeerd als een zware beving, waarbij
alleen sterke gebouwen blijven staan en er grote schade is. Zie BINAS tabel 30A.
Een huishouden gebruikt per jaar ongeveer 3000 kWh aan elektrische energie.
4 3p Bereken het aantal huishoudens dat een jaar lang genoeg zou hebben aan de energie uit
deze beving. Neem aan dat alle mechanische energie kan worden omgezet in elektrische
energie.
Opgave 2
Jeroen en Baukje onderzoeken de sterkte van het magnetisch veld van de aarde met behulp van
een spoel. Ze maken een opstelling die bestaat uit een serieschakeling van een spanningsbron,
een regelbare weerstand, een stroommeter en de spoel. Als er een stroom I door de spoel loopt,
dan ontstaat er in de spoel een magnetisch veld.
Als Jeroen en Baukje beginnen, loopt er nog geen stroom door de spoel. Ze leggen een kompas in
de spoel en leggen de spoel vervolgens zo neer dat de kompasnaald loodrecht op de spoel staat.
De spoel ligt dan in oost-west-richting en de kompasnaald wijst naar het noorden.
Daarna schakelen ze de spanningsbron in, waardoor er een stroom door de spoel gaat lopen. De
kompasnaald gaat dan draaien. De variabele weerstand stellen ze zo in dat de kompasnaald draait
over een hoek van 45°. Deze situatie is in figuur 2 schematisch en vanuit een bovenaanzicht
!
weergegeven. Hierbij zijn de grootte en richting van het totale magnetisch veld Btot getekend. Met
lijnen zijn de stroomdraden aangegeven die boven over het kompas lopen.
Pagina 1 van 3
