opgave 2Experimenteren met bacteriën
Wanneer men bij een experiment bepaalde bacteriën in een reageerbuis
plaatst en voldoende voeding toedient, neemt het aantal bacteriën in de
reageerbuis exponentieel toe.
Van zo’n experiment is in figuur 1 log

uitgezet tegen
t. Hierin is
N het
aantal bacteriën in de reageerbuis en t de tijd in uren.
figuur 1
In figuur 1 is af te lezen dat aan het begin van het experiment geldt dat
log

en dat na 8 uur geldt dat log

.
Uit het verband in figuur 1 volgt dat het aantal bacteriën in de reageerbuis
tijdens het experiment met ongeveer 3% per minuut toeneemt.
43pVergelijkingen en snijpunten met de GR oplossen 2p · Formules en vergelijkingen opstellen 1pGR mag
Bereken in hoeveel minuten het aantal bacteriën in de reageerbuis
verdubbelt. Rond je eindantwoord af op hele minuten.
Om het aantal bacteriën in een reageerbuis te bepalen meet men het
percentage doorgelaten licht. Er bestaat een verband tussen het
percentage licht dat door een reageerbuis met bacteriën wordt
doorgelaten en de zogeheten optische dichtheid. Dit verband wordt
gegeven door de formule:
L = 100 ⋅10−D
Hierin is L het percentage doorgelaten licht en D de optische dichtheid.
Verder heeft men op basis van eerdere experimenten het verband tussen
de optische dichtheid D en het aantal bacteriën in de reageerbuis N
gevonden. Dit verband is weergegeven in figuur 2. Deze figuur staat ook
vergroot op de uitwerkbijlage.
figuur 2
Tijdens een experiment laat een reageerbuis met bacteriën 84% van het
licht door.
opgave 4Speerwerpen
Een bekend onderdeel van de atletiek is het speerwerpen.
De baan van een speer is een deel van een parabool. In deze opgave
verwaarlozen we de luchtweerstand, de lengte van de speer en de hoogte
waarop de speer wordt losgelaten.
De baan van de speer kan worden beschreven met de volgende formules:
h = 0,707 ⋅ b ⋅ t − 4,91⋅ t2
Hierbij is:
− t de tijd die de speer in de lucht is in seconden;
− b de beginsnelheid waarmee de speer geworpen wordt in m/s;
− h de hoogte van de speer in m op tijdstip t;
− d de horizontaal afgelegde afstand van de speer in m op tijdstip t.
Door in formule (1) h gelijk te stellen aan 0, is uit te rekenen na hoeveel
seconden de speer op de grond komt. Hiermee is vervolgens met behulp
van formule (2) de totaal horizontaal afgelegde afstand van de speer uit te
rekenen.
Een speerwerper gooit een speer met een beginsnelheid van 25 m/s.
84pFormules herleiden en omwerken 4pexact
Toon dit laatste op algebraïsche wijze aan.
Volgens de formules werd de speer bij het vestigen van het wereldrecord
voor mannen in 1996 met een snelheid van 31,1 m/s geworpen.
94pRekenen met een gegeven formule 1p · De afgeleide bepalen (machts-, som- en verschilregel) 1p · Extremen en optimaliseren 1pexact
Bereken algebraïsch de maximale hoogte die de speer volgens de
formules bereikt zou hebben tijdens dit wereldrecord. Geef je antwoord in
hele meters nauwkeurig.
Een atleet gooit de speer vanaf de afwerpboog. Dit is een deel van de
cirkel met het zogeheten 8m-punt als middelpunt en een straal van
8 meter. De speer moet landen in het gebied binnen twee lijnen die een
hoek van 28,65° met elkaar maken. Deze twee lijnen snijden elkaar in het
8m-punt.
De gemeten afstand wordt als volgt gemeten:
− trek een rechte lijn vanaf de plek waar de speer landt tot het 8m-punt;
− de lengte van het deel van deze lijn van de plek waar de speer landt
tot de afwerpboog, is de gemeten afstand.
Door deze manier van meten kan het voorkomen dat er een verschil is
tussen de werkelijk geworpen afstand en de gemeten afstand.
In de figuur staat hiervan een bovenaanzicht.
figuur
De winnaar van het speerwerpen bij de mannen op de Olympische Spelen
van 2012 won met een gemeten afstand van 84,58 meter. Als hij zou
hebben geworpen volgens de situatie in de figuur, dan zou zijn werkelijk
geworpen afstand groter zijn geweest.
104pSinusregel en cosinusregel 4pGR mag
Bereken in hele centimeters nauwkeurig het verschil tussen de gemeten
afstand en de werkelijk geworpen afstand in deze situatie.
opgave 6Kookpunt van water
Het kookpunt van water is de temperatuur waarbij water gaat koken.
Het kookpunt T is afhankelijk van de luchtdruk p met p in bar en T in °C.
In de figuur is het verband tussen log

en
T weergegeven.
figuur
Onder normale omstandigheden is de luchtdruk op zeeniveau 1,0 bar en
is het kookpunt van water bij deze luchtdruk 100 °C.
Op de top van Mount Everest is de luchtdruk 0,31 bar. Hierdoor is
het kookpunt van water op de top van Mount Everest een stuk lager dan
op zeeniveau.
143puitwerkbijlageRekenen met een gegeven formule 3pGR mag
Onderzoek met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage bij welke
temperatuur water op de top van Mount Everest gaat koken. Geef je
antwoord in hele °C nauwkeurig.
Het verband dat in de figuur is weergegeven, kan benaderd worden met
de formule:
log

Hierin is p de luchtdruk in bar en T het kookpunt van water in °C.
Op zeeniveau, bij een luchtdruk van 1,0 bar, kookt rijst in water bij een
temperatuur van 100 °C. Als de rijst in een hogedrukpan wordt bereid
onder dezelfde omstandigheden, maar bij een temperatuur van 130 °C, is
de rijst sneller gaar als gevolg van de hogere druk.
opgave 7Derdemachtswortel
De functie
f is gegeven door

.
De grafiek van f snijdt de y-as in het punt A en de x-as in het punt B.
De lijn k gaat door A en B. Zie figuur 1.
figuur 1
De richtingscoëfficiënt van k is 1.