Relativiteitstheorie met de computer
|
|
- Andreas van Veen
- 8 jaren geleden
- Aantal bezoeken:
Transcriptie
1 Relativiteitstheorie met de computer Jan Mooij Mendelcollege Haarlem Met een serie eenvoudige grafiekjes wordt de (speciale) relativiteitstheorie verduidelijkt. In vijf stappen naar de tweelingparadox! De theorie kan in één regel samengevat worden: of je nu stilstaat of beweegt, de lichtsnelheid heeft voor elke waarnemer dezelfde waarde. Om het verschil tussen een stilstaande en een meebewegende waarnemer duidelijk te maken wordt in de meeste teksten voor beginners uitgegaan van gedachte-experimenten zoals in fig.1 en. Hierbij weerkaatst een lichtstraal tussen twee spiegels in een rijdende trein (ruimteschip enz.) De experimenten leveren de formules voor de tijddilatatie en de Lorentzcontractie: t t1 = (1) 1 ( v c) L 1 L 1 ( v c) = () In proef 1 zijn de spiegels loodrecht op de bewegingsrichting opgesteld. Als v = 0,6c : t 1 = t /0,8 = 1,5t ; als W voor een bepaalde gebeurtenis een tijd van 10 s meet, meet W1 1,5 s fig.1 Bij proef zijn de spiegels 90 gedraaid zodat de lichtstraal evenwijdig aan de bewegingsrichting van de trein loopt. Als v = 0,6c: L 1 = 0,8L ;d e stilstaande waarnemer W1 ziet bewegende voorwerpen korter ( gekrompen in de bewegingsrichting). 1
2 fig. Veel van het bovenstaande wordt duidelijker als je met x t grafieken gaat werken waarbij zoals gebruikelijk in de relativiteitstheorie de tijd op de y-as uitgezet wordt (dus net andersom dan normaal). Met deze grafieken gaan we in 5 stappen naar de beroemde tweelingparadox. Bij elke stap hoort een apart computerprogramma 1. Stap 1. Twee assenstelsels (assenstelsel.exe) In het vervolg zullen we werken met twee verschillende assenstelsels voor W1 en W. Fig.3 is bedoeld om leerlingen te laten zien hoe je in dat geval een punt van de grafiek afleest (vanuit het punt lijnen trekken evenwijdig aan de x- en de t-as). In dit geval meet W voor hetzelfde punt van de grafiek andere waarden voor x en t, en berekent hij een andere waarde van de snelheid. fig.3
3 Stap Galileitransformatie (Galilei.exe) Al lang voor de relativiteitstheorie van Einstein was er een ander soort relativiteit bekend: zolang de snelheden constant zijn maakt het niet uit of W1 stilstaat en W beweegt, of andersom. Het gaat alleen om de relatieve snelheid van W t.o.v. W1. W1 en W zullen voor dezelfde gebeurtenis dezelfde waarden van t meten, maar verschillende waarden van x. In fig.4 zit W in een trein die met een snelheid van 7 m/s t.o.v. W1 beweegt. In de trein schopt W de bal naar rechts (in de bewegingsrichting van de trein) met een snelheid van 3 m/s. x en t zijn plaats en tijd in het bewegende assenstelsel van W, x 1 en t 1 in het stilstaande assenstelsel van W1. In de grafiek (fig. 4) kun je dezelfde lijn gebruiken om de beweging van de bal te beschrijven voor W1 en W als je de t-as van W een stukje draait. Het verband tussen x 1 en x wordt gegeven door de Galilei-transformatie x = x 1 vt met v = de snelheid van de trein. fig.4 3
4 Stap 3: Van Galilei naar Lorentz (GalileiLorentz.exe) Stel dat je in een universum zou leven waar de lichtsnelheid c veel lager is, bijv. 10 m/s in plaats van 3, m/s. De lijn in fig.4 geeft dan het verloop van een lichtstraal met inderdaad volgens W1 een snelheid van 10 m/s. Maar nu klopt er iets niet met de regel van Einstein dat de lichtsnelheid voor elke waarnemer dezelfde waarde heeft! Volgens W heeft de straal nl. een lagere snelheid (3 m/s). Met andere woorden: bij snelheden in de buurt van de lichtsnelheid merken we dat de Galileitransformatie niet klopt. De vraag is nu: hoe kan een x-t grafiek van een lichtstraal dezelfde waarde voor c geven voor W1 en W? De oplossing is te zien in de fig.5. (In de volgende grafieken nemen we x in lichtseconde (ls)= de afstand die het licht in één seconde aflegt. De waarde van c wordt dan natuurlijk 1 (lichtseconde per seconde), wat de formules een stuk vereenvoudigt.) fig.5 De richtingscoëfficiënt van de streepjeslijn in de figuur is gelijk aan de waarde van c; in dit geval dus 1. In het assenstelsel van W1 klopt dat. In het geval van W klopt het ook als je de horizontale as net zo draait als de verticale as: de streepjeslijn loopt dan inderdaad midden tussen de assen door en ook W vindt een waarde c = 1. De draaiing van de verticale as (de t-as) werd beschreven met x = x 1 v 1 t. Als de horizontale as (de x-as) op dezelfde manier moet draaien hoef je alleen de letters x en t om te wisselen: x = x 1 vt 1 (3) t = t 1 vx 1 (we noemen dit maar even de GLtransformatie) Merk op dat bij deze transformatie automatisch de schaalverdeling van de x en de t assen uitgerekt wordt. 4
5 Stap 4: Lorentztransformatie (Lorentztransformatie.exe) In de GLtransformatie is de lichtsnelheid voor beide waarnemers W1 en W even groot. Bovendien klopt het dat in het voorbeeld van proef 1 de stilstaande waarnemer W1 een langere tijd meet dan W: zie fig.6. fig.6 Fig.6 geeft de grafiek voor de proef van fig.1. Bij deze proef beweegt de lichtstraal niet in de x-richting (= de bewegingsrichting van de trein) maar loodrecht hier op ( in de y-richting). Volgens de GLtransformatie meet W voor de heenweg een tijd t = 5 s en een verplaatsing x = 0. W1 meet een langere tijd t 1 = 7,81 s en een extra horizontale verplaatsing vt 1 = 4,69 ls (lichtsec.). Voor de tijd heen + terug meet W1 dus 15,6 s tegen W 10 s. W1 meet inderdaad een langere tijd. Alleen is het verschil tussen t 1 en t te groot: met formule (1) berekenden we een tijd t 1 = 1,5 s. Er moet dus nog iets aan de transformatieregels van formule (3) veranderd worden. Je kunt afleiden dat de tijden wel kloppen als rechts in (3) onder de streep dezelfde factor 1 c iets eenvoudiger schrijven: x1 vt x = 1- v ( v ) komt te staan als in formule (1). Omdat we werken met c = 1 kunnen we dat nog 1 t t vx 1 1 = (4) 1- v Dit is de beroemde Lorentztransformatie uit de relativiteitstheorie. 5
6 Fig. 7 geeft de figuur voor proef 1 zoals die wordt met de Lorentztransformatie. De tijd die W1 meet is nu heen en terug 6,5, dus totaal 1,5: precies zoals berekend met formule (1). fig.7 Fig.8 laat zien wat er gebeurt als je snelheden optelt in de relativiteitstheorie: Waarnemer W beweegt in een ruimteschip met een snelheid van 0,6 ls/s t.o.v. W1. Bovendien lanceert W een raket met (voor hem gezien) een snelheid van 0,8 ls/s. fig.8 6
7 De figuur illustreert de formule voor het optellen van snelheden v1 + v v totaal = (5) 1+ v1v Met de getallen van fig.10: v totaal = (0,6 + 0,8)/(1 + 0,6.0,8) = 1,4/1,48 = 0,95; klopt! Daarnaast blijkt nog iets bijzonders aan de getallen in fig.8 hoewel de waarden voor x en t verschillen voor W1 en W is er één getal dat voor beiden hetzelfde is: de uitkomst van t x! De Lorentztransformatie voor de proef met de twee spiegels van fig.: fig.9 De twee evenwijdige lijnen stellen de beweging van de twee spiegels voor. Voor W staan de spiegels stil op plaats x = 0 en x = 3,5; voor W1 bewegen de spiegels met een snelheid van 0,6. Voor W is de afstand en de tijd heen en terug gelijk. Voor W1 is de afstand heen veel groter dan terug (omdat de lichtstraal op de heenweg de spiegel in moet halen. De totale tijd heen + terug is voor W1 langer (8,75 s tegen 7 s); het verschil is precies de factor 1,5 die je met (1) berekent. De afstand tussen de twee spiegels vind je door te kijken waar de lijn evenwijdig aan de t-as de x-as snijdt. In stelsel is dat bij 3,5, in stelsel 1 bij,8. W1 meet voor die afstand dus een waarde die een factor,8 / 3,5 = 0,8 kleiner is; dat klopt met ()! 7
8 Stap 5: de Tweelingparadox (Tweeling.exe) Tot nu toe bewogen W1 en W eenparig t.o.v. elkaar. Terwijl W1 ziet dat de klok van W langzamer loopt ziet W precies hetzelfde bij W1. Hier zit de paradox: als W1 en W achteraf hun leeftijden vergelijken kan er maar één van de twee de oudste zijn! De oplossing van de paradox is dat W1 en W elkaar nooit meer zullen tegenkomen om hun leeftijden te vergelijken: ze bewegen immers t.o.v. elkaar met constante snelheid in een rechte lijn. Hun paden kruisen elkaar dus maar één keer. Wat in het geval dat W besluit om te keren en terug te gaan naar W1? In dat geval zijn de bewegingen van W1 en W niet meer relatief. Tijdens de verandering van zijn snelheid voelt W krachten op zich werken. W1 met zijn constante snelheid voelt die krachten niet. Het is nu dus duidelijk wie van de twee degene is die weer teruggekomen is. Om de niet-eenparige beweging van W te kunnen beschrijven met de Lorentztransformatie splitsen we de beweging op in stukken met constante snelheid; zie fig.10. Van de tweeling W1 en W blijft W1 achter op aarde, en vertrekt W met zijn ruimteschip. De grafiek links geeft aan hoe W zijn snelheid verandert (op de heenweg is v positief, op de terugweg negatief). t is de tijd die in het ruimteschip verstrijkt, t 1 op aarde. x 1 is de afstand van het ruimteschip tot de aarde zoals gemeten door W1. Je ziet dat na afloop W inderdaad minder oud geworden is. Het verschil hangt af van de grootte van de snelheid en de manier waarop de snelheid veranderd is. fig.10 8
9 Toegift: relativistisch model van een eenparig versnelde beweging. In het boekje Niks Relatief behandelt Vincent Icke het geval van een ruimteschip dat zich eenparig versneld van de aarde verwijdert. Hij geeft een ingewikkelde afleiding voor de verplaatsing, snelheid en tijd zoals gemeten door de achtergebleven waarnemer op aarde. Dezelfde resultaten kun je verkrijgen met een eenvoudig model (bijv. in Coach). We gebruiken weer twee assenstelsels: stelsel 1 met x 1 = 0 op aarde, en stelsel dat meebeweegt met het ruimteschip (x = 0 in het ruimteschip). De grootte van de versnelling wordt door W die in het ruimteschip achter de knoppen zit zo geregeld dat steeds a = 10 m/s. Volgens het equivalentieprincipe van Einstein lijkt het dan alsof in het ruimteschip een zwaartekracht werkt met g = 10 m/s (tegengesteld aan de richting van a). In het model gebruiken we de eenheden lichtjaar en jaar; een versnelling van 10 m/s blijkt toevallig nagenoeg gelijk aan 1 ljr/jr. Hoe groot is de versnelling die W1 op aarde meet? Versnelling heeft de dimensie [lengte] / [tijd]. Maar die worden beide door W1 anders waargenomen dan door W! Gebruik formules (1) en () en kort 1/ 1 c ( v ) voor het gemak af met de letter γ (gamma). Dat geeft voor L/t : L L γ L = = γ t γ t t of a 1 = a.γ 3 (6) In stelsel 1 hebben we een versnelling a 1 die we berekenen uit a via (6). De tijd t 1 verandert met stapjes dt 1. Daarna berekenen we op de gewone manier de snelheid v 1 en de plaats x 1. Assenstelsel beweegt mee met het ruimteschip: x en v zijn dus steeds nul. De versnelling a is constant (1 ljr/jr ); de enige grootheid die in stelsel verandert is de tijd t. We laten t veranderen met stapjes dt die we bereken uit dt 1 met (1). Hieronder naast elkaar een gewoon model voor een eenparig versnelde beweging en het relativistische model. gewoon model relativistisch opmerkingen t=t+dt v=v+a*dt x=x+v*dt t1=t1+dt1 gam = 1/sqrt(1-v1^) dt= dt1/gam t=t+dt a1=a/gam^3 v1=v1+a1*dt1 x1=x1+v1*dt1 de tijd van W1 op aarde γ met c = 1 omrekenen dt met formule (1) de tijd van W in het ruimteschip formule (6) Startwaarden: a=1 dt1=0,005 t1, t, x1 en v1: 0 Als voorbeeld fig.11 met op de x-as de de tijd in het ruimteschip (t ). OP de y-as de snelheid v 1, de afgelegde weg x 1 en de tijd op aarde (t 1 ). 9
10 fig.11 Overigens merk je het verschil in kloksnelheid op aarde en in het ruimteschip ook aan de tijd die het programma nodig heeft bij grotere waarden van t. Om t bijv. tot 6 te laten lopen moet t 1 ver boven de 100 komen. Om de hele grafiek te tekenen zijn dus veel stappen dt1 nodig. Noten 1. Een uitgebreide leerlingentekst en de vijf programma s zijn te krijgen via mooijhj@quicknet.nl.. Icke, Vincent (005). Niks Relatief. Amsterdam: Contact. Helaas wordt het boekje ontsierd door het grote aantal drukfouten in de formules. 10
Speciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie De drie vragen van Einstein Wat is licht? Wat is massa? Wat is tijd? In 1905, Einstein was toen 26 jaar! Klassiek: wat is licht? Licht is een golf, die naar alle kanten door
Nadere informatieEinstein s Relativiteits theorie Een uitleg met middelbare school wiskunde Andrré van der Hoeven Docent natuurkunde Emmauscollege Rotterdam
Einstein s Relativiteits theorie Een uitleg met middelbare school wiskunde André van der Hoeven Docent natuurkunde Emmauscollege Rotterdam Einstein s speciale relativiteitstheorie, maarr dan begrijpelijk
Nadere informatie1 Leerlingproject: Relativiteit 28 februari 2002
1 Leerlingproject: Relativiteit 28 februari 2002 1 Relativiteit Als je aan relativiteit denkt, dan denk je waarschijnlijk als eerste aan Albert Einstein. En dat is dan ook de bedenker van de relativiteitstheorie.
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie: de basisconcepten in een notedop
Speciale relativiteitstheorie: de basisconcepten in een notedop Speciale relativiteitstheorie:... 1 de basisconcepten in een notedop... 1 1. Klassieke Relativiteit... 1 1.1 Twee waarnemers zien een verschillende
Nadere informatieUit: Niks relatief. Vincent Icke Contact, 2005
Uit: Niks relatief Vincent Icke Contact, 2005 Dé formule Snappiknie kanniknie Waarschijnlijk is E = mc 2 de beroemdste formule aller tijden, tenminste als je afgaat op de meerderheid van stemmen. De formule
Nadere informatieMODULE GLIESE 667 RELATIVITEIT GLIESE 667. Naam: Klas: Datum:
GLIESE 667 RELATIVITEIT GLIESE 667 Naam: Klas: Datum: GLIESE 667 GLIESE 667 WE GAAN OP REIS De invloed van de mensheid reikt steeds verder. In de oertijd kon een mens zich maar enkele kilometers van zijn
Nadere informatieTrillingen en geluid wiskundig. 1 De sinus van een hoek 2 Uitwijking van een trilling berekenen 3 Macht en logaritme 4 Geluidsniveau en amplitude
Trillingen en geluid wiskundig 1 De sinus van een hoek 2 Uitwijking van een trilling berekenen 3 Macht en logaritme 4 Geluidsniveau en amplitude 1 De sinus van een hoek Eenheidscirkel In de figuur hiernaast
Nadere informatieBewijzen en toegiften
Bewijzen en toegiften 1 Het bewijs van Mermin voor het optellen van snelheden W op een perron ziet W in een treinwagon passeren met snelheid v. W schiet een kogel af met snelheid u en stuurt tegelijkertijd
Nadere informatieRelativiteit. Relativistische Mechanica 1
Relativiteit University Physics Hoofdstuk 37 Relativistische Mechanica 1 Relativiteit beweging voorwerp in 2 verschillende inertiaal stelsels l relateren Galileo Galileïsche transformatie 2 Transformatie
Nadere informatieMaar het leidde ook tot een uitkomst die essentieel is in mijn werkstuk van een Stabiel Heelal.
-09-5 Bijlage voor Stabiel Heelal. --------------------------------------- In deze bijlage wordt onderzocht hoe in mijn visie materie, ruimte en energie zich tot elkaar verhouden. Op zichzelf was de fascinatie
Nadere informatieDocentencursus relativiteitstheorie
Docentencursus relativiteitstheorie Opgaven bijeenkomst 2, "Rekenen en tekenen" 8 september 203 De opgaven die met een "L" zijn aangegeven, zijn op leerlingenniveau dit zijn dus opgaven die in de les of
Nadere informatieElementaire Deeltjesfysica
Elementaire Deeltjesfysica FEW Cursus Jo van den Brand 10 November, 2009 Structuur der Materie Inhoud Inleiding Deeltjes Interacties Relativistische kinematica Lorentz transformaties Viervectoren Energie
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht Les 3 en 4: Lorentz Transformatie en Mechanica Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Programma 1 1.
Nadere informatieTolpoortje RELATIVITEIT KEPLER 22B. 200 m. aket. Naam: Klas: Datum:
KEPLER 22B RELATIVITEIT KEPLER 22B Tolpoortje chterste krachtveld de raket binnen is. aket 200 m Krachtveld. het tolsystee zet zodra he krachtveld a Naam: Klas: Datum: KEPLER 22B KEPLER 22B VERDER EN VERDER
Nadere informatieTheorie: Snelheid (Herhaling klas 2)
Theorie: Snelheid (Herhaling klas 2) Snelheid en gemiddelde snelheid Met de grootheid snelheid geef je aan welke afstand een voorwerp in een bepaalde tijd aflegt. Over een langere periode is de snelheid
Nadere informatieRelativiteitstheorie VWO
Inhoud... 2 Waarnemingen verrichten... 2 Relativiteitsprincipe van Galileo Galilei... 3 Het (tijd, plaats)-diagram... 4 Iedereen kijkt naar Bobs raket... 4 Het relativiteitsprincipe van Galilei en de snelheid
Nadere informatieDocentencursus relativiteitstheorie
Docentencursus relativiteitstheorie Uitwerkingen opgaven bijeenkomst 1, "Waarom relativiteit?" 18 september 2013 De opgaven die met een "L" zijn aangegeven, zijn op leerlingenniveau dit zijn dus opgaven
Nadere informatieRelativiteit. Bijlagen
Relativiteit 1 Referentiestelsels; Galileï-transformatie Postulaten van de speciale relativiteitstheorie 3 Tijdsduurrek 4 Lengtekrimp 5 Minkowskidiagram 6 Lorentztransformatie 7 Ruimtetijdinterval 8 Relativistisch
Nadere informatieAntwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 2
Antwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 2 Antwoorden door Daan 4301 woorden 3 april 2016 6,8 6 keer beoordeeld Vak Methode Natuurkunde Systematische natuurkunde 2.1 Onderzoek naar bewegingen Opgave 1 a De (gemiddelde)
Nadere informatieDe Speciale Relativiteits Theorie (SRT) en Klok- en Tweelingparadox. Metius Werkgroep Theoretische Weer- en Sterrenkunde
De Speciale Relativiteits Theorie (SRT) en Klok- en Tweelingparadox Metius Werkgroep Theoretische Weer- en Sterrenkunde Juli 2010 Inhoud Inleiding SRT postulaten en Lorentz transformatie Tijddilatatie
Nadere informatiesnelheid in m/s Fig. 2
Dit oefen-vt en de uitwerking vind je op Itslearning en op www.agtijmensen.nl 1. Oversteken. Een BMW nadert eenparig met 21 m/s een 53 m verder gelegen zebrapad. Ria die bij de zebra stond te wachten steekt
Nadere informatie2.1 Onderzoek naar bewegingen
2.1 Onderzoek naar bewegingen Opgave 1 afstand a De (gemiddelde) snelheid leid je af met snelheid =. tijd Je moet afstand en snelheid bespreken om iets over snelheid te kunnen zeggen. afstand snelheid
Nadere informatieBIOFYSICA: Toets I.4. Dynamica: Oplossing
1 ste jaar Bachelor BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN Academiejaar 006-007 BIOFYSICA: Toets I.4. Dynamica: Oplossing 1 Opgave 1 Een blokje met massa 0, kg heeft onder aan een vlakke helling een snelheid van 7,
Nadere informatieDe speciale relativiteitstheorie. 1. Inleiding
De speciale relativiteitstheorie 1. Inleiding In de fysica zijn er waarschijnlijk weinig theorieën die de vorige eeuw zoveel tot de verbeelding van de mensen gesproken hebben als de relativiteitstheorie
Nadere informatieHoofdstuk 1 Beweging in beeld. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal
Hoofdstuk 1 Beweging in beeld Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal 1.1 Beweging vastleggen Het verschil tussen afstand en verplaatsing De verplaatsing (x) is de netto verplaatsing en de
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie Uitwerking van mijn powerpoint tijdens de WND-conferentie 2017 Hubert Biezeveld stevin@planet.nl Links staan de dia s van de powerpoint. Rechts staan de toelichtingen. Subtiel
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 29 September 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. Utrecht Les 1 en 2: Elektromagnetisme en licht Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Overzicht Les 1 en 2: Elektromagnetisme
Nadere informatieEen kogel die van een helling afrolt, ondervindt een constante versnelling. Deze versnelling kan berekend worden met de formule:
Voorbeeldmeetrapport (eenparig versnelde beweging stopwatch en meetlat) Eenparig versnelde beweging stopwatch en meetlat. Doel van de proef Een kogel die van een helling afrolt, voert een eenparig versnelde
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
Speciale relativiteitstheorie en hoe u die zelf had kunnen bedenken. HOVO Utrecht Les 1 en 2: Elektromagnetisme en licht Dr. Harm van der Lek vdlek@vdlek.nl Natuurkunde hobbyist Overzicht Les 1 en 2: Elektromagnetisme
Nadere informatieRuimte, Ether, Lichtsnelheid en de Speciale Relativiteitstheorie. Een korte inleiding:
1 Ruimte, Ether, Lichtsnelheid en de Speciale Relativiteitstheorie. 23-09-2015 -------------------------------------------- ( j.eitjes@upcmail.nl) Een korte inleiding: Is Ruimte zoiets als Leegte, een
Nadere informatiede eenheid m/s omrekenen naar km/h en omgekeerd.
Oefentoets Hieronder zie je leerdoelen en toetsopdrachten. Kruis de leerdoelen aan als je denkt dat je ze beheerst. Maak de toetsopdrachten om na te gaan of dit inderdaad zo is. Na leren van paragraaf.
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: 7 oktober 2013 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme
Nadere informatieGrootheid: eigenschap die je kunt meten (met een meetinstrument) Eenheid: maat waarin de grootheid wordt uitgedrukt
1.3 Grootheden en eenheden Grootheid: eigenschap die je kunt meten (met een meetinstrument) Eenheid: maat waarin de grootheid wordt uitgedrukt BINAS : BINAS 3A: BINAS 4: vermenigvuldigingsfactoren basisgrootheden
Nadere informatieHoofdstuk 2: Grafieken en formules
Hoofdstuk 2: Grafieken en formules Wiskunde VMBO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 2: Grafieken en formules Wiskunde 1. Basisvaardigheden 2. Grafieken en formules 3. Algebraïsche verbanden 4. Meetkunde
Nadere informatieDe grafiek van een lineair verband is altijd een rechte lijn.
2. Verbanden Verbanden Als er tussen twee variabelen x en y een verband bestaat kunnen we dat op meerdere manieren vastleggen: door een vergelijking, door een grafiek of door een tabel. Stel dat het verband
Nadere informatie4.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1]
4.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1] Voorbeeld 1: 5 x 3 = 15 (3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 15) Voorbeeld 2: 5 x -3 = -15 (-3 +-3 +-3 +-3 +-3 = -3-3 -3-3 -3 = -15) Voorbeeld 3: -5 x 3 = -15 Afspraak: In plaats
Nadere informatieWerkblad 3 Bewegen antwoorden- Thema 14 (NIVEAU BETA)
Werkblad 3 Bewegen antwoorden- Thema 14 (NIVEAU BETA) Theorie In werkblad 1 heb je geleerd dat krachten een snelheid willen veranderen. Je kunt het ook omdraaien, als er geen kracht werkt, dan verandert
Nadere informatieProbeer de vragen bij Verkennen zo goed mogelijk te beantwoorden.
1 Formules gebruiken Verkennen www.math4all.nl MAThADORE-basic HAVO/VWO 4/5/6 VWO wi-b Werken met formules Formules gebruiken Inleiding Verkennen Probeer de vragen bij Verkennen zo goed mogelijk te beantwoorden.
Nadere informatieOpgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Opgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Inhoudsopgave 1 Nav Sessie 1 en 2: Elektromagnetisme en licht 2 1.1 Zwaartekracht binnen de aarde.................
Nadere informatieBotsingen. N.G. Schultheiss
1 Botsingen N.G. Schultheiss 1 Inleiding In de natuur oefenen voorwerpen krachten op elkaar uit. Dit kan bijvoorbeeld doordat twee voorwerpen met elkaar botsen. We kunnen hier denken aan grote samengestelde
Nadere informatieSamenvatting Natuurkunde Syllabus domein C: beweging en energie
Samenvatting Natuurkunde Syllabus domein C: beweging en energie Samenvatting door R. 2564 woorden 31 januari 2018 10 2 keer beoordeeld Vak Natuurkunde Subdomein C1. Kracht en beweging Specificatie De kandidaat
Nadere informatieK4 Relativiteitstheorie
K4 Relativiteitstheorie Ruimtetijd vwo Uitwerkingen basisboek K4. INTRODUCTIE 2 3 a De golflengte van radiostraling is groter dan die van licht. b Uit c λ f volgt dat de frequentie van de fotonen van radiostraling
Nadere informatievwo: Het maken van een natuurkunde-verslag vs 21062011
Het maken van een verslag voor natuurkunde, vwo versie Deze tekst vind je op www.agtijmensen.nl: Een voorbeeld van een verslag Daar vind je ook een po of pws verslag dat wat uitgebreider is. Gebruik volledige
Nadere informatieNaam van de kracht: Uitleg: Afkorting: Spierkracht De kracht die wordt uitgeoefend door spieren van de mens. F spier
Samenvatting door F. 823 woorden 3 maart 2015 7,4 32 keer beoordeeld Vak NaSk Sport, kracht en beweging 1 Naam van de kracht: Uitleg: Afkorting: Spierkracht De kracht die wordt uitgeoefend door spieren
Nadere informatieMooie samenvatting: http://members.ziggo.nl/mmm.bessems/kinematica%20 Stencil%20V4%20samenvatting.doc.
studiewijzer : natuurkunde leerjaar : 010-011 klas :6 periode : stof : (Sub)domeinen C1 en A 6 s() t vt s v t gem v a t s() t at 1 Boek klas 5 H5 Domein C: Mechanica; Subdomein: Rechtlijnige beweging De
Nadere informatie13.1 De tweede afgeleide [1]
13.1 De tweede afgeleide [1] De functie is afnemend dalend tot het lokale minimum; Vanaf het lokale minimum tot punt A is de functie toenemend stijgend; Vanaf punt A tot het lokale maimum is de functie
Nadere informatieDe grafiek van een lineair verband is altijd een rechte lijn.
Verbanden Als er tussen twee variabelen x en y een verband bestaat kunnen we dat op meerdere manieren vastleggen: door een vergelijking, door een grafiek of door een tabel. Stel dat het verband tussen
Nadere informatieTrillingen en geluid wiskundig
Trillingen en geluid wiskundig 1 De sinus van een hoek 2 Radialen 3 Uitwijking van een harmonische trilling 4 Macht en logaritme 5 Geluidsniveau en amplitude 1 De sinus van een hoek Sinus van een hoek
Nadere informatieAfstanden en roodverschuiving in een Stabiel Heelal Inleiding.
Afstanden en roodverschuiving in een Stabiel Heelal ---------------------------------------------------------------------- Inleiding. Wanneer men nu aanneemt dat het heelal stabiel is, dus dat alles in
Nadere informatieEinstein, Euclides van de Fysica Door Prof. Henri Verschelde
Einstein, Euclides van de Fysica Door Prof. Henri Verschelde Albert Einstein en Euclides Geboren te Ulm op 14 maart 1879 Als kind geinteresseerd in Wiskunde en wetenschappen:magneten,electromotoren, wiskundige
Nadere informatieRELATIVITEIT VWO. Lengtecontractie Rust- bewegende massa Relativistisch optellen
RELATIVITEIT VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven staan op
Nadere informatie5.1 Lineaire formules [1]
5.1 Lineaire formules [1] Voorbeeld : Teken de grafiek van y = 1½x - 3 Stap 1: Maak een tabel met twee coördinaten van deze lijn: x 0 2 y -3 0 Stap 2: Teken de twee punten en de grafiek: 1 5.1 Lineaire
Nadere informatieBewijzen en toegiften
Bewijzen en toegiften Het bewijs van Mermin voor het optellen van snelheden W op een perron ziet W in een treinwagon passeren met snelheid v. W shiet een kogel af met snelheid u en stuurt tegelijkertijd
Nadere informatiehoofdstuk R Noordhoff Uitgevers bv
R 2 hoofdstuk R 244022_Physics 4NA TF.indd 2 30/07/14 1:07 PM Relativiteit In 1905 publiceerde Albert Einstein de speciale relativiteitstheorie, die zo radicaal vernieuwend was dat hij er de wetenschapper
Nadere informatieHet berekenen van de componenten: Gebruik maken van sinus, cosinus, tangens en/of de stelling van Pythagoras. Zie: Rekenen met vectoren.
3.1 + 3.2 Kracht is een vectorgrootheid Kracht is een vectorgrootheid 1 : een grootheid met een grootte én een richting. Bij het tekenen van een krachtpijl geldt: De pijl begint in het aangrijpingspunt
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW Cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Speciale relativiteitstheorie: september 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieBij alle verbanden geldt dat je, als je een negatief getal in een formule invult, je altijd haakjes om dat getal moet zetten.
Theorie lineair verband Bij alle verbanden geldt dat je, als je een negatief getal in een formule invult, je altijd haakjes om dat getal moet zetten. In het dagelijks leven wordt vaak gebruik gemaakt van
Nadere informatieICT - Cycloïden en andere bewegingen
ICT - Ccloïden en andere bewegingen bladzijde 80 a ( 0, ) b Als de middelpuntshoek radiaal is, is de bijbehorende booglengte: omtrek π π = meter. er seconde wordt er over radiaal gedraaid en wordt er dus
Nadere informatie3 Veranderende krachten
3 Veranderende krachten B Modelleren Een computermodel van bewegingen in SCYDynamics NLT-module Het lesmateriaal bij deze paragraaf vormt een onderdeel van de NLT-module Dynamische Modellen VWO. Wat gaan
Nadere informatieWiskundige vaardigheden
Inleiding Bij het vak natuurkunde ga je veel rekenstappen zetten. Het is noodzakelijk dat je deze rekenstappen goed en snel kunt uitvoeren. In deze presentatie behandelen we de belangrijkste wiskundige
Nadere informatie10 m/s = 36 km/h 5 km = 5000 m 4 m/s = 14,4 km/h. 15 m/s = 54 km/h 81 km/h = 22,5 m/s 25 m/s = 90 km/h
Het omrekenen van gegevens 1 Reken de volgende gegevens om: 10 m/s = 36 km/h 5 km = 5000 m 4 m/s = 14,4 km/h 15 m/s = 54 km/h 81 km/h = 22,5 m/s 25 m/s = 90 km/h 2,25 h = 2 h 15 min 3 m/s = 10,8 km/h 6
Nadere informatieSamenvatting snelheden en 6.1 6.3
Samenvatting snelheden en 6.1 6.3 Boekje snelheden en bewegen Een beweging kan je op verschillende manieren vastleggen: Fotograferen met tussenpozen, elke foto is een gedeelte van een beweging Stroboscopische
Nadere informatieHavo 4 - Practicumwedstrijd Versnelling van een karretje
Havo 4 - Practicumwedstrijd Versnelling van een karretje Vandaag gaan jullie een natuurkundig experiment doen in een hele andere vorm dan je gewend bent, namelijk in de vorm van een wedstrijd. Leerdoelen
Nadere informatieNoordhoff Uitgevers bv
Voorkennis V-a Hester houdt e 5,00 3 e,85 3 e 3,9 = e 5,00 e 3,70 e,58 = e,7 over. b e 5,00 3 (e,85 + e 3,9) = e 5,00 3 e 5, = e 5,00 e 0,8 = e,7 V-a 3 = 3 9 = 7 b 9 (5 ) = 9 (5 ) = 9 = c 0 3 = 000 3 =
Nadere informatieEinstein (6) v(=3/4c) + u(=1/2c) = 5/4c en... dat kan niet!
Einstein (6) n de voorafgaande artikelen hebben we het gehad over tijdsdilatatie en Lorenzcontractie (tijd en lengte zijn niet absoluut maar hangen af van de snelheid tussen waarnemer en waargenomene).
Nadere informatieWerkwijzers. 1 Wetenschappelijke methode 2 Practicumverslag 3 Formules 4 Tabellen en grafieken 5 Rechtevenredigheid 6 Op zijn kop optellen
Werkwijzers 1 Wetenschappelijke methode 2 Practicumverslag 3 ormules 4 Tabellen en grafieken 5 Rechtevenredigheid 6 Op zijn kop optellen Werkwijzer 1 Wetenschappelijke methode Als je de natuur onderzoekt
Nadere informatieKINEMATICA 1 KINEMATICA
KINEMATICA 1 KINEMATICA 1 Inleidende begrippen 1.1 Rust en beweging van een punt 1.1.1 Toestand van beweging 1 Inleidende begrippen Een punt is in beweging ten opzichte van een referentiepunt wanneer
Nadere informatiejaar: 1989 nummer: 17
jaar: 1989 nummer: 17 De snelheidscomponent van een deeltje voldoet aan : v x = a x t, waarin a x constant is en negatief. De plaats van het deeltje wordt voorgesteld door x. Aangenomen wordt dat x= 0
Nadere informatieSpeciale Relativiteitstheorie. Oefeningen. Prof. Dr J.J. Engelen, Drs. B. Mooij, Dr E. de Wolf, Drs. A. Heijboer
Speciale Relativiteitstheorie Oefeningen Prof. Dr J.J. Engelen, Drs. B. Mooij, Dr E. de Wolf, Drs. A. Heijboer Inhoudsopgave 1 Galileitransformatie 2 1.1 Een paraboolbaan...................................
Nadere informatieHoofdstuk 1 Beweging in beeld. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal
Hoofdstuk 1 Beweging in beeld Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal 1.4/1.5 Significantie en wiskundige vaardigheden Omrekenen van grootheden moet je kunnen. Onderstaande schema moet je
Nadere informatieEinstein (2) op aardoppervlak. versnelling van 10m/s 2. waar het foton zich bevindt a) t = 0 b) t = 1 s c) t = 2 s op t=0,t=1s en t=2s A B C A B
Einstein (2) In het vorig artikeltje zijn helaas de tekeningen, behorende bij bijlage 4,"weggevallen".Omdat het de illustratie betrof van de "eenvoudige" bewijsvoering van de kromming der lichtstralen
Nadere informatieHoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen s.bentvelsen@uva.nl
Speciale rela*viteit Hoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen s.bentvelsen@uva.nl Albert Einstein (1879 1955) Einstein s grensverleggende papers (1905): De speciale
Nadere informatiePracticum algemeen. 1 Diagrammen maken 2 Lineair verband en evenredig verband 3 Het schrijven van een verslag
Practicum algemeen 1 Diagrammen maken 2 Lineair verband en evenredig verband 3 Het schrijven van een verslag 1 Diagrammen maken Onafhankelijke grootheid en afhankelijke grootheid In veel experimenten wordt
Nadere informatieExamen VWO. wiskunde B1,2. tijdvak 2 woensdag 20 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Eamen VW 007 tijdvak woensdag 0 juni 13.30-16.30 uur wiskunde 1, ij dit eamen hoort een uitwerkbijlage. Dit eamen bestaat uit 17 vragen. Voor dit eamen zijn maimaal 81 punten te behalen. Voor elk vraagnummer
Nadere informatieDe hoogte tijd grafiek is ook gegeven. d. Bepaal met deze grafiek de grootste snelheid van de vuurpijl.
et1-stof Havo4: havo4 A: hoofdstuk 1 t/m 4 Deze opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Bij het et krijg je in 1 minuten ongeveer deelvragen. Oefen-examentoets et-1 havo 4 1/11 1. Een lancering.
Nadere informatieFysica: mechanica, golven en thermodynamica PROEFEXAMEN VAN 12 NOVEMBER 2008
Fysica: mechanica, golven en thermodynamica Prof. J. Danckaert PROEFEXAMEN VAN 12 NOVEMBER 2008 OPGEPAST Veel succes! Dit proefexamen bestaat grotendeels uit meerkeuzevragen waarbij je de letter overeenstemmend
Nadere informatieEindexamen vwo natuurkunde 2013-I
Eindexamen vwo natuurkunde 03-I Beoordelingsmodel Opgave Sprint maximumscore De snelheid is constant omdat het (s,t)-diagram (vanaf 4 seconde) een rechte lijn is. De snelheid is gelijk aan de helling van
Nadere informatieRelativiteit. Bijlagen
Relativiteit 1 Referentiestelsels; Galileï-transformatie Postulaten van de speciale relativiteitstheorie 3 Tijdsduurrek 4 Lengtekrimp 5 Minkowskidiagram 6 Lorentztransformatie 7 Ruimtetijdinterval 8 Relativistisch
Nadere informatie3.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1]
3.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1] Voorbeeld 1: 5 3 = 15 (3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 15) Voorbeeld 2: 5-3 = -15 (-3 +-3 +-3 +-3 +-3 = -3-3 -3-3 -3 = -15) Voorbeeld 3: -5 3 = -15 Voorbeeld 4: -5 3 9 2
Nadere informatieExtra opdrachten Module: bewegen
Extra opdrachten Module: bewegen Opdracht 1: Zet de juiste letters van de grootheden in de driehoeken. Opdracht 2: Zet boven de pijl de juiste omrekeningsfactor. Opdracht 3: Bereken de ontbrekende gegevens
Nadere informatieExamen VWO. wiskunde B1. tijdvak 2 woensdag 20 juni 13.30-16.30 uur
Examen VWO 2007 tijdvak 2 woensdag 20 juni 13.30-16.30 uur wiskunde B1 Dit examen bestaat uit 19 vragen. Voor dit examen zijn maximaal 81 punten te behalen. Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met
Nadere informatieALBERT, BERNARD, ANN, BETTY ET LES AUTRES
ALBERT, BERNARD, ANN, BETTY ET LES AUTRES Rustig zit Bernard op een driepotig keukenkrukje in zijn voortsuizend ruimtetuig. Zorgvuldig noteert hij de tijd die hij afleest op een koekoeksklok. Tegelijkertijd
Nadere informatieDeel 4: Krachten. 4.1 De grootheid kracht. 4.1.1 Soorten krachten
Deel 4: Krachten 4.1 De grootheid kracht 4.1.1 Soorten krachten We kennen krachten uit het dagelijks leven: vul in welke krachten werkzaam zijn: trekkracht, magneetkracht, spierkracht, veerkracht, waterkracht,
Nadere informatieEindexamen wiskunde B1 vwo 2007-II
Bier tappen Rob neemt elke vrijdagmiddag, voor hij naar huis gaat, één glas bier in zijn stamcafé. Dan kiest hij óf een glas witbier óf een glas pils. Omdat hij moeilijk kan kiezen, gooit hij met twee
Nadere informatieATWOOD Blok A en blok B zijn verbonden door een koord dat over een katrol hangt. Er is geen wrijving in de katrol. Het stelsel gaat bewegen.
ATWOOD Blok A en blok B zijn verbonden door een koord dat over een katrol hangt. Er is geen wrijving in de katrol. Het stelsel gaat bewegen. Bereken de spankracht in het koord. ATWOOD Over een katrol hangt
Nadere informatieSamenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 8, Bewegen in functies
Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 8, Bewegen in functies Samenvatting door een scholier 1016 woorden 19 januari 2003 5,6 80 keer beoordeeld Vak Methode Natuurkunde Natuurkunde overal Samenvatting hoofdstuk
Nadere informatieOefeningen. Speciale Relativiteitstheorie
Oefeningen bij het college Speciale Relativiteitstheorie Prof. Dr J.J. Engelen, Drs. B. Mooij, Dr. E. de Wolf NIKHEF /Onderzoeksinstituut HEF /UvA versie 1.3, januari 2003 2 Inhoudsopgave 1 Galileitransformatie
Nadere informatieUitwerking Oefeningen Speciale Relativiteitstheorie. Galileitransformaties. versie 1.3, januari 2003
Uitwerking Oefeningen Speciale Relativiteitstheorie Galileitransformaties versie 1.3, januari 003 Inhoudsopgave 0.1Galileitransformatie 0.1.1 Twee inertiaalsystemen...................... 0.1. Een paraboolbaan.........................
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 1: 5 november 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 015 Overzicht Docent informatie Jo van den Brand, Gideon Koekoek Email: jo@nikhef.nl, gkoekoek@gmail.com
Nadere informatieOefenopgaven versnelling, kracht, arbeid. Werk netjes en nauwkeurig. Geef altijd berekeningen met Gegeven Gevraagd Formule Berekening Antwoord
Oefenopgaven versnelling, kracht, arbeid Werk netjes en nauwkeurig. Geef altijd berekeningen met Gegeven Gevraagd Formule Berekening Antwoord Noteer bij je antwoord de juiste eenheid. s = v * t s = afstand
Nadere informatieBIOFYSICA: WERKZITTING 1 (Oplossingen) KINEMATICA
1ste Kandidatuur ARTS of TANDARTS Academiejaar 00-003 Oefening 1 BIOFYSICA: WERKZITTING 1 (Oplossingen) KINEMATICA Kan de bewegingsrichting van een voorwerp, dat een rechte baan beschrijft, veranderen
Nadere informatieIn het internationale eenhedenstelsel, ook wel SI, staan er negen basisgrootheden met bijbehorende grondeenheden. Dit is BINAS tabel 3A.
Grootheden en eenheden Kwalitatieve en kwantitatieve waarnemingen Een kwalitatieve waarneming is wanneer je meet zonder bijvoorbeeld een meetlat. Je ziet dat een paard hoger is dan een muis. Een kwantitatieve
Nadere informatieopdracht 1 opdracht 2. opdracht 3 1 Parabolen herkennen Algebra Anders Parabolen uitwerkingen 1 Versie DD 2014 x y toename
Algebra Anders Parabolen uitwerkingen 1 Versie DD 014 1 Parabolen herkennen opdracht 1. x - -1 0 1 3 y 4 1 0 1 4 9-3 -1 + 1 + 3 +5 toename tt + + + + a) + b) De toename is steeds een nieuwe rand. De randen
Nadere informatie2010-I. A heeft de coördinaten (4 a, 4a a 2 ). Vraag 1. Toon dit aan. Gelijkstellen: y= 4x x 2 A. y= ax
00-I De parabool met vergelijking y = 4x x en de x-as sluiten een vlakdeel V in. De lijn y = ax (met 0 a < 4) snijdt de parabool in de oorsprong en in punt. Zie de figuur. y= 4x x y= ax heeft de coördinaten
Nadere informatieEindexamen wiskunde B1-2 vwo 2007-II
ier tappen ij het tappen van bier treden verschillen op in de hoeveelheid bier per glas. Uit onderzoek blijkt dat de hoeveelheid bier die per glas getapt wordt bij benadering normaal verdeeld is met een
Nadere informatieNoordhoff Uitgevers bv
Voorkennis V-a Hester houdt e 5,00 3 e,85 3 e 3,9 5 e 5,00 e 3,70 e 6,58 5 e,7 over. b e 5,00 3 (e,85 e 3,9) 5 e 5,00 3 e 5, 5 e 5,00 e 0,8 5 e,7 V-a 6 3 5 36 9 5 7 b 9 (5 ) 5 9 (5 ) 5 9 5 c 0 3 6 5 000
Nadere informatieSamenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 1
Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 1 Samenvatting door een scholier 1494 woorden 8 april 2014 7,8 97 keer beoordeeld Vak Methode Natuurkunde Systematische natuurkunde Grootheden en eenheden Kwalitatieve
Nadere informatie5.1 De numerieke rekenmethode
Uitwerkingen opgaven hoofdstuk 5 Opgave 1 a Zie tabel 5.1. 5.1 De numerieke rekenmethode tijd aan begin van de tijdstap (jaar) tijd aan eind van de tijdstap (jaar) bedrag bij begin van de tijdstap ( )
Nadere informatieAlgemene relativiteitstheorie
Algemene relativiteitstheorie HOVO cursus Jo van den Brand Les 1: 5 november 015 Copyright (C) Vrije Universiteit 015 Overzicht Docent informatie Jo van den Brand, Gideon Koekoek Email: jo@nikhef.nl, gkoekoek@gmail.com
Nadere informatie