De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Natuurkunde 2 de fase Samenvatting van de belangrijkste onderwerpen in de natuurkunde. Volgende A. Smit Door betabijles.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Natuurkunde 2 de fase Samenvatting van de belangrijkste onderwerpen in de natuurkunde. Volgende A. Smit Door betabijles."— Transcript van de presentatie:

1 Natuurkunde 2 de fase Samenvatting van de belangrijkste onderwerpen in de natuurkunde. Volgende A. Smit Door betabijles

2 Natuurkunde Mechanica (30%) Kernfysica (10%) Elektriciteit (30%) Trillingen, golven, geluid, optica (30%) A. Smit stopnextstart Sorteer per klas

3 Klassen 6 VWO5 VWO4 VWO A. Smit stopnexthome

4 4 VWO Automatische systemen A. Smit stopnexthome Krachten

5 5 VWO Radioactiviteit A. Smit stopnexthome

6 6 VWO A. Smit stopnexthome

7 Mechanica A. Smit stopnexthome Krachten 4 VWO

8 Krachten A. Smit stopnexthome - GroothedenGrootheden - Vectoren 1, rekenenVectoren 1, rekenen - Soorten krachtenSoorten krachten - Vectoren 2 (Fz ontbinden)Vectoren 2 (Fz ontbinden)

9 Grootheden Scalairen -Grootte -Eenheid Bv: m = 987 kg x = 10m (x=plaats) V = 3L Vectoren -Grootte -Eenheid -Richting Bv: F = 17N s = Δx (verplaatsing) v = 2km/h A. Smit stopnexthome

10 Vectoren Er zijn verschillende mogelijkheden om krachten op te tellen. A)Gelijk gerichte vectoren B)Tegengestelde vectoren C)Onderling loodrechte kracht D)Kop-staartmethode a = Fres/m  stilstaande voorwerpen en constant bewegende voorwerpen hebben dus een Fnetto = 0N A. Smit stopnexthome

11 Vectoren Nu we de 4 methodes kennen, moeten we ook de netto waarden kunnen uitrekenen. Gelijk gerichte vectoren mogen we optellen. Tegengestelde vectoren aftrekken. Onderling loodrechte vectoren kan met Phytagoras. Wat ALTIJD kan, -en moet bij de kop-staartmethode- is het op schaal tekenen. Teken nauwkeurig met geodriehoek/passer, teken zo de stippellijnen en meet de geconstrueerde lijn. Geef ook de schaal aan bv: 1cm = 1N A. Smit stopnexthome Afspraak! Maak alleen volle lijnen voor krachten die er echt zijn en de netto kracht.

12 Vectoren Rekenvoorbeeld Een blokje hangt tussen 2 gelijke veerunsters met C=500N/m, die een hoek met het blokje maken van 90 graden. De uitrekking van beide unsters is 2,3cm. Hoe zwaar is het blokje? A. Smit stopnexthome Schets de situatie. Het blokje hangt en heeft een gelijke massa. Omdat de unsters hetzelfde zijn en eenzelfde uitrekking hebben, geldt de volgende schets: blok Antwoord Nu de kop-staartmethode: blok -Fz Fz

13 Vectoren A. Smit stopnexthome Schets de situatie. Het blokje hangt en heeft een gelijke massa. Omdat de unsters hetzelfde zijn en eenzelfde uitrekking hebben, geldt de volgende schets: blok Nu de kop-staartmethode: blok -Fz Fz Opmeten geeft ongeveer 3,3cm C=500N/m = 5N/cm Fz=3,3*5=16,5N m=Fz/g=16,5/9,81≈1,7kg Tip: Je kunt ook eerst de krachten uitrekenen van de lijnen, dat is iets meer werk, maar je zou op hetzelfde moeten uitkomen. Of gebruik Pythagoras. De 90graden wordt in 2 delen gehakt. Dus driehoek met 2 hoeken van 45graden en een rechte hoek. Dus lengte =√(2,3^2+2,3^2)≈3,3cm

14 Vectoren Nog een voorbeeld. Teken de somvector in de volgende tekening. A. Smit stopnexthome Antwoord 1)Kop-staartmethode op 2 vectoren 2)Teken somvector van 1) 3)Kop-staartmethode overige vector en somvector 4)Teken somvector van 3)

15 Soorten krachten A. Smit stopnexthome NaamSymbool/formuleSoort waardenRichting en aangrijpingspunt ZwaartekrachtFz=m*gGravitatiekracht VeerkrachtFv=C*uEm-krachten Fv SpankrachtFspanEm-krachten NormaalkrachtFnEm-krachten Fn=Fz, ┴ Wrijvings-krachtFwEm-krachten Gewicht (- skracht) Fg/Fgew/GEm-krachten Kracht die een voorwerp als gevolg van zijn zwaartekracht op de omgeving uitoefent Electrostatische kracht FelEm-krachten- Magnetische kracht FEm-krachten- Kern krachtFkZwakke/sterke kernkracht - A Fz Fn Fspan v Fwr

16 Vectoren 2 We gaan even terug naar het voorbeeld van zojuist. We hebben toen op schaal getekend en de lengte van vector -Fz opgemeten. Bij rechte hoeken kunnen we ook de cosinus, sinus en tangens gebruiken. Dit scheelt veel tekenwerk. A. Smit stopnexthome Als je een rechte hoek in een driehoek hebt, en je hebt of een hoek en een zijde, of 2 zijden, kun je alle andere zijden/hoeken berekenen.

17 Vectoren 2 De zwaartekracht trekt een voorwerp naar beneden, maar op een helling zal een bal gaan rollen. Dit komt omdat de zwaartekracht loodrecht naar beneden trekt, en niet loodrecht de grond in. We ontbinden de zwaartekracht daarom in een parallelle zwaartekracht (Fz,//) en een loodrechte zwaartekracht (Fz,┴). Dit is nodig, omdat we bij de versnelling op een berg door de zwaartekracht, niet a=Fz/m, maar a=(Fz,//)/m moeten doen. (we verwaarlozen rol en luchtwrijving hier). Fz,┴ wordt immers door de normaalkracht opgeheven. A. Smit stopnexthome

18 Vectoren 2 We nemen een berg met een hellingshoek van 30 graden. In de winter gaan mensen met de slee van de berg af. Ze maken snelheid, omdat Fz,// groter is dan de tegenwerkende wrijvingskracht. We gaan rustig opbouwen wat we hebben. A. Smit stopnexthome 30 ͦ slee Start demo Fz 1) Teken lijn evenwijdig aan helling door Fz Teken lijn door zwaartepunt loodrecht op helling en snijdt met 1) : dit is Fz, ┴ 2) Teken lijn door zwaartepunt evenwijdig aan helling Fz, ┴ Teken lijn door Fz // Fz, ┴ : zwaartepunt tot snijpunt is Fz,// Fz, // Fn=Fz, ┴

19 Vectoren 2 We zien nu 3 gelijkvormige driehoeken: (snavelfiguur en Z-hoeken) slee Fz, ┴ Fz, // 30 ͦ Fz 30 ͦ Fz Fz, ┴ Fz, // 30 ͦ stopnexthome Fz

20 Vectoren 2 Dus geldt er, als we voor de hellingshoek x nemen: Fz,// = sin(x) * Fz Fz, ┴ = cos (x) * Fz slee Fz, ┴ Fz, // x Fz x Fz, ┴ Fz, // x x stopnexthome Fz

21 Vectoren 2 Rekenvoorbeeld. Op een berg met een hellingshoek van 20 graden, ga ik met een slee naar beneden. De massa van mij en de slee bedraagt 90kg. Ik ondervind een constante wrijvingskracht van 40N op de slee. Bereken mijn versnelling. A. Smit stopnexthome antwoord Fz, ┴ = Fn, dus deze doet niet mee. Fz,//=Fz*sin(20)=90*9,81*sin(20) =302N Fres = Fz,// - Fwr = = 261N a=Fres/m=261/90=2,91 m/s²

22 Einde krachten A. Smit stopnexthome

23 Kernfysica A. Smit stopnexthome Radioactiviteit 5 VWO Radioactiviteit 6 VWO

24 Radioactiviteit 5 vwo A. Smit stopnexthome - Inleiding kernfysicaInleiding kernfysica - Isotopen en deeltjesIsotopen en deeltjes - VervalreactiesVervalreacties - Soorten/bronnen ioniserende stralingSoorten/bronnen ioniserende straling - Bescherming/afscherming - Activiteit - Stralingseffecten

25 Kernfysica De afmetingen van een atoomkern t.o.v. schil ProtonenNeutronenElektronen Symbool 1 1 p (+)10n10n 0 -1 e (-) Massa≈u=1,66-27kg ≈0=9,11-31kg Lading=1e=1,61-19C0=-1e=-1,61-19C AantallenAtoomnummer =Z NZ-V Ladingsgetal Massagetal: A=Z+N M atoom =A*u Valentie van het ion A. Smit stopnexthome

26 Kernfysica Rekenvoorbeeld: Fe 3+ Geef het aantal protonen, neutronen, elektronen, massa(kg) en de lading van de kern p = 26 n = 30 e = 23 m = 56u=56*1,66-27 = 9,3-26kg q = 26*1,61-19 = 4,19-18 ZAXVNZAXVN massagetal atoomnummer valentie Aantal atomen in molecuul A. Smit stopnexthome Antwoord

27 Isotopen Isotoop: ander massagetal, zelfde aantal protonen. Binas T25: Cu-63 Cu-64 Cu-65 2 soorten isotopen stabieleinstabiele Komen in natuur voor. (Kolom 5) Komen niet in natuur voor. (Kolom 5) Vertonen geen verval (Kolom 6 en 7) Vertonen wel verval. (Kolom 6 en 7) A. Smit stopnexthome

28 Deeltjes Bij instabiele isotopen komen vervalreacties voor. Er ontstaan dan deeltjes. Deze staan in kolom 7. De volgende deeltjes kunnen er staan. Deze moet je van buiten leren! α-deeltje: 4 2 He 2+ β - -deeltje: 0 -1 e - Neutron: 1 0 n Proton: 1 1 p + γ-deeltje: 0 0 γ  foton: energiepakketje β + -deeltje: 0 -1 e +  positron! Het wordt nog gekker. Want het volgende blijkt ook voor te komen: 0 0 γ → 0 -1 e e + A. Smit stopnexthome

29 Vervalreacties Afspraak Bij vervalreacties gaat het om de hoeveelheid neutronen en protonen. Het aantal elektronen wordt vaak buiten beschouwing gelaten. Dus wordt vaker geschreven als Nu schrijven wij de deeltjes altijd in de molecuulformule. De valentie doet er hier dus niet toe. A. Smit stopnexthome

30 Vervalreacties Rekenvoorbeeld Geef de reactievergelijking: 1)van het verval van de α-actieve fransium isotoop. 2)van het verval van de meest stabiele β-actieve fransium isotoop. A. Smit stopnexthome Antwoorden 1) Fr → 4 2 He At 2) Fr → 0 -1 e Ra (+ 0 0 γ) 1 proton meer, dus 1 neutron minder en 1 elektron meer: 1 0 n → 0 -1 e p + Antwoord Hoe kan dat?

31 Soorten ioniserende straling A. Smit stopnexthome α ( 4 2 He)β ( 0 -1 e)γ ( 0 0 γ) massa (m)4u<1/1000 * u0 lading (q)2e-e0 ioniserend vermogen sterkgemiddeldzwak doordringend vermogen zwakgemiddeldsterk dracht ρ=10 3 (water) ρ=10 1 (lucht) m m m m soorten kanker huid, long, maag, darm teelbal, eierstok, borst bloed, lymfe

32 Bronnen ioniserende straling Komt nog

33 Einde radioactiviteit 5 vwo A. Smit stopnexthome

34 Radioactiviteit 6 vwo A. Smit stopnexthome

35 Einde radioactiviteit 6 vwo A. Smit stopnexthome

36 Elektriciteit Elektrodynamica Fysische informatica Elektrostatica A. Smit stopnexthome U, I, P, R, EΕ, Β, φU Energie distributie Veldentheorie Informatie overdracht U≈230V0V

37 Fysische informatica A. Smit stopnexthome - Blokschema’sBlokschema’s - SensorenSensoren - GroothedenGrootheden - Binair rekenenBinair rekenen - GatesGates - AD-convertorAD-convertor

38 BLOKSCHEMA’ S InputVerwerkenOutput Waarnemen Sensoren Licht, geluid, druk Denken Gates &, or, invertoren, transistoren, tellers, geheugencellen Doen Actuatoren Lamp, zoemer, motor, display A. Smit stopnexthome

39 SENSOREN Een sensor meet één natuurkundige grootheid en zet deze om in een spanning onafhankelijke afhankelijke U (V) ↑ → t ( ͦC) A. Smit stopnexthome

40 SENSOREN U (V) ↑ → t ( ͦC) Ijkkromme sensorkarakteristiek ) Bereik: de waarde van de ingangsgrootheid, waarbij 0V≤U≤5V. Vb: tussen 0 en 50 ͦC. 2) Lineariteit: de mate waarin U lineair loopt met de te meten grootheid. Vb: lineair tussen 10 en 40 ͦC. 3) Gevoeligheid: mate waarin de spanning verandert bij een kleine verandering van de te meten grootheid. Gevoeligheid = ΔU/ Δt Vb: (5-1)/(50-10)=0,1V/ ͦC 4) Nauwkeurigheid/ reproduceerbaarheid: Mate waarin de sensor bij dezelfde waarde van de te meten grootheid ook dezelfde spanning afgeeft. Hoe onreproduceerbaarder, hoe breder de grafiek. =RC A. Smit stopnexthome

41 GROOTHEDEN ContinuDiscreet grootheid die alle mogelijk denkbare waarden kan hebben. grootheid die slechts bepaalde waarden kan hebben. Binair waarde is 1 of 0 (hoog of laag). AnaloogDigitaal Elke waarde is mogelijk. (bv: wijzers of thermometer) Weergeven in cijfers. WEERGAVE Vb: klok met wijzers Vb: opendag teller Vb: digitale voltmeter Vb: aanmelding en wijzer A. Smit stopnexthome

42 BINAIR REKENEN ( VERRIJKING ) Velen hebben moeite met de binaire getallen, waar het eigenlijk veel simpeler is. Waar wij met een stelsel van 10 getallen werken (0t/m9), werkt het binaire stelsel slechts met 2 getallen: 0 en 1. Binair rekenen valt dus redelijk mee = = = = 10 (2 bestaat niet, noch 3 t/m 9, dus 10) En zo is = = = 1000 A. Smit stopnexthome

43 GATES We hebben verschillende soorten gates. Op het systeembord staan alleen or en and. De input van gates is altijd binair. Input AInput BOutput (A+B) AND-gate (EN-poort) OR-gate (OF-poort) Input AInput BOutput (A+B) A. Smit stopnexthome

44 GATES We hebben ook een inverter op het systeembord. Deze draait het binaire signaal om. (maakt van ‘0’ ‘1’ en van ‘1’ ‘0’) Inverter: Binair  -Binair Een transistor is een soort inverter. Bij een ingangsspanning 0,7V zal de transistor een lage uitgangsspanning (0V) geven (‘0’ signaal). Transistor: Continu  -Binair U uit (V) ↑ → Uin (V) 0,7 5,0 0 0 A. Smit stopnexthome

45 GATES U uit (V) ↑ → Uin (V) U ref 5,0 0 0 Een comparator is een vergelijker. Bij een ingangsspanning U ref zal de comparator een hoge uitgangsspanning (5V) geven (‘1’ signaal). Comparator: Continu  Binair 5,0 A. Smit stopnexthome

46 AD-CONVERTER De plaats waar je een ‘1’ of ‘0’ kunt zetten wordt een bit genoemd. Iedere bit heeft 2 standen om op te kunnen staan. Een bit heeft dus 2^1=2 mogelijkheden. Zo hebben 3 bits 2^3=8 mogelijkheden. De AD converter maakt een binaire code van een ingangsspanning. De stapgrootte, ofwel resolutie, kan met de volgende formule worden berekend: Resolutie= bereikgrootte/(2^bits) Rekenvoorbeeld: B=[3,9] V 8 bits. Hoeveelste interval (ofwel, op hoeveelste code) vind je U=4,12V A. Smit stopnexthome

47 Rekenvoorbeeld: B=[3,9] V 8 bits. Hoeveelste interval (ofwel, op hoeveelste bit) vind je U=4,12V Oplossing: resolutie=9-3/(2^8) = 0, Interval = (Umoment-Ubegin)/resolutie = (4,12- 3)/0, =47,78. Nu even nadenken. Bij de eerste bit zou de spanning tussen 0V en 0, V liggen. We moeten dus naar boven afronden (want eerste bit =0,..) Het antwoord is dus op het 48 ste interval. AD-CONVERTER Let op! Dit is dus het getal 49! (want eerste interval is ‘0’) A. Smit stopnexthome

48 Einde fysische informatica A. Smit stopnexthome

49 Trillingen, golven, geluid, optica A. Smit stopnexthome

50 Door A. Smit U bent aan het einde gekomen van deze presentatie over de belangrijkste onderwerpen in de natuurkunde. Ik hoop dat u de kennis in deze presentatie goed heeft kunnen gebruiken. Deze presentatie vervangt de boeken echter niet geheel. Het is een samenvatting van de belangrijkste onderdelen. Daarnaast moet u ook in staat zijn practica uit te voeren. StoppenHome


Download ppt "Natuurkunde 2 de fase Samenvatting van de belangrijkste onderwerpen in de natuurkunde. Volgende A. Smit Door betabijles."

Verwante presentaties


Ads door Google