Vraag 12

Slaag gegarandeerd met ExamenBoost

Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord

Bestand aan het laden...

Het hart pompt het bloed door het lichaam. Dit gebeurt doordat een elektrische prikkel de hartspier laat samentrekken. Tijdens de samentrekkingen treedt scheiding op van elektrische lading. Dit kun je meten en vervolgens zichtbaar maken met een elektrocardiogram (ECG).

In figuur 1 is een ECG weergegeven van een gezonde persoon. Dit ECG is getekend door een pen die met een snelheid van$25 \mathrm{~mm} \mathrm{~s}^{-1}van links naar rechts beweegt. Figuur 1 is op ware grootte.

4 punten

Open vraag

Samira en Fatima willen controleren of de verandering in het ECG verklaard kan worden door de ladingsscheiding in de aorta als gevolg van het magneetveld in de MRI-scanner. Ze leiden een formule af voor de spanning die ontstaat als gevolg van deze ladingsscheiding:

U_{\text{ls}}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_{}=v\cdot B_0\cdot dU_1=v\cdot B_0\cdot dU_{1s}=v\cdot B_0\cdot dU_1=v\cdot B_0\cdot dU_{1s}=v\cdot B_0\cdot dU_{1 \mathrm{~s}}=v \cdot B_{0} \cdot d(1)

Hierin is:

•U_{\text{ls}}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{}U_{l}$U_{\mathrm{ls}}de spanning in de aorta als gevolg van de ladingsscheiding in V

•v$-vde stroomsnelheid van het bloed in\text{m s}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}^{-1}m^{-1}$\mathrm{ms}^{-1}

•$B_{0}de sterkte van het magneetveld in de MRI-scanner in T

•$dde gemiddelde afstand tussen de positieve en negatieve lading in m

Samira en Fatima zien dat op een bepaald moment bij een magnetische veldsterkte van$3{,}0 \mathrm{~T}de toename van de spanning in het ECGis ten opzichte van de situatie bij. Ze vinden in een informatieboek dat er op dat moment tijdens een hartslag per secondebloed door de aorta stroomt en dat de diameter van de aortais. Ze leiden af dat voor de stroomsnelheid in het bloed geldt:

v=\frac{Q}{A}(2)

Hierin is:

•$Qde hoeveelheid bloed die per seconde door de aorta stroomt in\text{m}^3~\text{s}^{-1}\text{m}^3~\text{ms}^{-1}\text{m}^3~\text{m}^{-1}\text{m}^3~^{-1}\text{m}^3~s^{-1}\text{m}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}m^3~s^{-1}$\mathrm{m}^{3} \mathrm{~s}^{-1}

•$Ade oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de aorta in\text{m}^2\text{m}m^2$\mathrm{m}^{2}

Samira en Fatima realiseren zich dat de bovenstaande verklaring alleen kan kloppen als$dkleiner is dan de diameter van de aorta.

Leg met behulp van een berekening uit of de verandering van het ECG verklaard zou kunnen worden door ladingsscheiding in de aorta.

Beoordeling

voorbeeld van een antwoord: Invullen van formule (2) met$A=\frac{1}{4} \pi d_{\text {aorta }}^{2}geeft voor de stroomsnelheid:

v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m s}^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m s}m^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m s}m~^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m s}m~s^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m }m~s^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~\text{m}m~s^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=0{,}85~m~s^{-1}v=\frac{600 \cdot10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot10^{-2})^{2}}=085~m~s^{-1}v=\frac{600 \cdot 10^{-6}}{\frac{1}{4} \pi(3 \cdot 10^{-2})^{2}}=0,85 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}

Invullen van formule (1) en uitwerken levert:

d=\frac{U_{\text{ls}}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~\text{m}d=\frac{U_{\text{ls}}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~d=\frac{U_{\text{ls}}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~md=\frac{U_{l}}{vB_0}=\frac{1 \cdot10^{-3}}{0{,}85 \cdot3{,}0}=4\cdot10^{-4}~m$d=\frac{U_{\mathrm{ls}}}{v B_{0}}=\frac{1 \cdot 10^{-3}}{0{,}85 \cdot 3{,}0}=4 \cdot 10^{-4} \mathrm{~m}

De berekende afstand is kleiner dan de diameter van de aorta. (De gegeven verklaring kan dus kloppen.)

➤ Indien correct 1 punt:

Oefen vraag

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 12 van het centraal examen natuurkunde vwo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van ECG in MRI, en is 4 punten waard.

Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.

Daarnaast kun je:

Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden