Herhaling PTA 3 - deel 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling PTA 3 - H15

Les	Inhoud	HW / zelfstudie
6.2	Modelleren + kracht & beweging	Afronden opgaven modelleren
8.1	§15.3 kracht & bew.	Afronden §15.3
8.2	§15.2 elektriciteit	Afronden §15.2
9.1	§15.4 Straling en gezondheid	Afronden §15.4
9.2	Practicumtoets voorbereiden + §15.5 trillingen en golven	Afronden §15.5
10.1	§15.6 energie	Afronden§15.6
10.2	Herhaling quantum	§15.10
11.1	§15.8 elektromagnetisme	Afronden §15.8
11.2	§15.7 zonnestelsel	§15.9 astrofysica

Herhaling les 6

Lesplanning:

1. Voor wie wil:
   Beknopte herhaling quantum
2. Meerkeuzevragen quantum maken + bespreken
3. Opgaven §15.10 maken

Waarom kan je met een elektronenmicroscoop van veel kleinere voorwerpen een scherp beeld afbeelden?

Dubbelspleet experiment

Op het moment dat er sprake is van interactie (zoals emissie, absorptie of detectie) manifesteert zich het deeltjeskarakter.

Voorafgaand aan absorptie of detectie door interactie heeft e.m. straling of een bundel materiedeeltjes een golfkarakter

Golfkarakter

• Buiging en interferentie.
• Als λ dezelfde orde grootte heeft als de opening/voorwerp.
• λ = h / p 

Deeltjeskarakter

• Bij emissie en absorptie
• Foto-elektrisch effect
  
• Het comptoneffect:
  Fotonen kunnen ‘botsen’ met materiedeeltjes en impuls overdragen.
  Bij elke interactie tussen materiedeeltjes onderling of tussen fotonen en materiedeeltjes geldt de wetten van behoud van impuls en energie.

golf-deeltje dualiteit

waarschijnlijkheidsverdeling

Onzekerheidsrelatie

van Heisenberg

Δx⋅Δp=​4π​​h​​

Een lang/kort molecuul kan fotonen absorberen met weinig energie.

1. lang molecuul
2. kort molecuul

Verschillen energieniveau’s klein dus alleen fotonen met weinig energie. 

Andere beredenering; groot molecuul -> onzekerheid in positie groot -> onzekerheid in impuls klein -> weinig verschil tussen de energieniveau's

Deeltje in een put

• Model voor een elektron dat beweegt in een lang molecuul of door een hele dunne draad.
• De debroglie-golflengten passen in de afmeting van de opsluiting. 
• Er kunnen max. twee deeltjes dezelfde quantumtoestand hebben.

Waar hangt de kans op tunneling vanaf?

Tunneling

• Wanneer de energie barrière (wand) niet oneindig hoog is dan is er kans op tunneling.
• De kans op tunneling hangt af van hoogte en breedte van de barrière, de massa van het deeltje en de energie van het deeltje.
  

Hoogte barriere 🡪 sterkte van het elektrisch veld

Breedte barriere 🡪 uitgebreidheid elektrisch veld

Kleinere massa 🡪 grotere debrogliegolflengte, deze strekt zich daardoor verder uit buiten de barriere 

energie deeltje

Aan de slag

Meerkeuzevragen quantum

of 

de opgaven van  §15.10

Herhaling les 8

Lesplanning:

1. Klassikaal herhaling zonnestelsel
2. Opgaven §15.7 maken
3. Meerkeuzevragen quantum
   welke bespreken?
4. Afsluiting: kahoot astrofysica

Tips

• Geostationaire baan:
  F_mpz = F_{g          T = 24 h}
• Gebruik massa van het stilstaande object (M) en massa van het bewegende object (m)
• Zwaartekracht is een vereenvoudigde formule van gravitatiekracht.
  Zwaartekracht gebruiken tot hoogte vliegtuig.

Eenparige cirkelbeweging

F​mpz​​=​r​​m⋅v​2​​​​

v=​T​​2πr​​

Gravitatiekracht 

F​g​​=G⋅​r​2​​​​m⋅M​​

g=​r​​​​​G⋅m​​

gravitatieconstante volgt uit de formule voor de zwaartekracht

Gravitatie-energie

• De gravitatie-energie is gelijk aan de arbeid die de gravitatiekracht verricht tijdens het vallen naar het oppervlak van een hemellichaam.
• Het nulpunt van de gravitatie-energie is gekozen op een oneindig grote afstand van het hemellichaam.
• De gravitatie-energie is altijd negatief.    

E​g​​=−G⋅​r​​m⋅M​​

Leid de formule voor de
ontsnappingssnelheid af.

v=√​​R​​2⋅G⋅M​​​​​

E​g​​=−G⋅​r​​m⋅M​​

Geostationaire hoogte

Zet de formules in de juiste volgorde.

1.
 

2.

3.

4.

5.

6. 

Aan de slag

met §15.7

oefenopgave:

Een satelliet heeft een massa van

100 kg en een raket met een vermogen van 200 kW. Het rendement van de raket is 35,0%. 

Bereken in welke baan de satelliet terecht komt wanneer de satelliet (in de geostationaire baan

(h = 35,9*10³ km ) 25,0 minuten lang de motor aanzet. 

Meerkeuzevragen quantum

Kahoot

Herhaling les 9

Lesplanning

1. Herhaling elektromagnetisme a.d.h.v. meerkeuzevragen
2. Zelfstandig werken §15.8
3. Opdracht elektrisch veld
4. Verder werken aan §15.8
5. Quiz energie

Een staafmagneet wordt geplaatst tussen twee stroomspoelen.
De staafmagneet zal dan ...

1. naar links worden getrokken.
2. met de klok mee draaien.
3. tegen de klok in draaien.
4. naar rechts worden getrokken.

Twee stroomdraden worden naast elkaar opgesteld.
De lorentzkracht werkt dan ...

1. op beide draden naar links.
2. op beide draden naar rechts.
3. zodanig dat de twee draden elkaar aantrekken.
4. zodanig dat de twee draden elkaar afstoten.

De lorentzkracht

Bij een magneetveld loodrecht op de beweegrichting van een geladen deeltje, werkt er een Lorentzkracht op dat deeltje. 

F​l​​=B⋅I⋅l

F​l​​=B⋅q⋅v

In welke richting moet je de magneet bewegen om een elektrische stroom in de lengterichting van de draad te veroorzaken?

1. Van je af.
2. Naar links.
3. Naar boven.

Een staafmagneet wordt naast een spoel met ijzeren kern geplaatst. Op de spoel is een lampje aangesloten. Het lampje gaat branden als ...

1. de magneet naar de spoel toe beweegt.
2. de magneet van de spoel af beweegt.
3. de magneet met de klok mee ronddraait.
4. in alledrie de gevallen.

Magnetische flux

Een verandering van de magnetische flux (ΔΦ) binnen een spoel veroorzaakt een inductiespanning (Uind) over die spoel. 

Φ=B​loodrecht​​⋅A

U​ind​​=N⋅​Δt​​ΔΦ​​

Wet van Lenz

Als een magneet een spoel nadert, is er een toename van de flux. De inductiestroom in de spoel veroorzaakt, volgens de wet van Lenz, een flux in tegengestelde richting (tegenflux). 

Wanneer de magneet van de spoel af beweegt, is er een afname van de flux. De inductiestroom in de spoel veroorzaakt dan een flux in dezelfde richting (meeflux). De stroomrichting is omgekeerd. 

Een staafmagneet beweegt naar een metalen ring toe. De inductiestroom loopt aan de voorzijde van de ring ...

1. omhoog.
2. omlaag.
3. er is geen inductiestroom.

Een aluminium ring beweegt met constante snelheid dwars op een
homogeen magnetisch veld. In de ring gaat een inductiestroom lopen als ...

1. de ring het magnetisch veld binnenkomt.
2. de ring volledig binnen het magnetisch veld beweegt.
3. in beide gevallen.

Aan de slag

Maken en nakijken opgaven van §15.8

Leg de kaartjes in de juiste hoek 

van het lokaal.

Elektrisch veld

De raaklijn is de richting van de elektrische kracht op een positief geladen deeltje.

E=​q​​F​el​​​​

De kracht tussen twee puntladingen:

F​el​​=f⋅​r​2​​​​q⋅Q​​

Deeltjes versnellen 

en afbuigen

Versnellen:

Afbuigen:

E​el​​=E​k​​

F​l​​=F​mpz​​

Aan de slag

Maken en nakijken opgaven van §15.8

(G-)Krachtmetingen in een attractiepark

https://natuurkundeuitgelegd.nl/examenopgaven.php?examenopgave=gkrachtmetingenineenattractiepark

Vraag 7 en 8

vraag 7
De sensorspanning zoals weergegeven in figuur 4 wordt gemeten tussen de punten B en C in de schakeling.
Leg dit uit aan de hand van de figuren 3 en 4.

vraag 8

Vraag 9 en 10

Vraag 11

Vraag 11