NATFUF_Relativiteit_2

Fundamentele Natuurkunde

NATFUF03X - voltijd

Gabriele Panarelli

paneg@hr.nl

1 / 67

Slide 1: Slide

NatuurkundeHBOStudiejaar 3

This lesson contains 67 slides, with interactive quizzes and text slides.

Lesson duration is: 100 min

Items in this lesson

Fundamentele Natuurkunde

NATFUF03X - voltijd

Gabriele Panarelli

paneg@hr.nl

Slide 1 - Slide

Activiteiten Sterrenkunde

https://forms.office.com/e/sfMXx9rnTY

Slide 2 - Slide

Administratie

Brightspace: NATFUF04X-2024-VT-JAAR
Mastering Physics: toegang vanaf Brightspace
Bonuspunt is het % correct gemaakt huiswerk op MP
Quantum Rules! Lab

Slide 3 - Slide

Quantum Rules!

Maandag 20 januari (progressieweek)
@ Universiteit Leiden
Twee rondes: 9:30 - 12:00 en 13:00 - 15:30
Niet verplicht maar soort van wel

Slide 4 - Slide

Lesplan

Week 1 + 2: relativiteit
Week 3: lesopdrachten relativiteit
Week 4+5: kwantummechanica
Week 6: lesopdrachten kwantummechanica
Week 7: recap + uitloop

Slide 5 - Slide

kahoot.it

Slide 6 - Link

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide

4D ruimtetijd: squeezing-a-balloon analogy

Slide 10 - Slide

We weten dat tijd en lengte relatief zijn. Zijn er volgens jullie andere grootheden die ook relatief zijn?

Energie

Lading

Stofhoeveelheid

Impuls

Soortelijke warmte

Spin

Massa

Kwantumgetal

Temperatuur

Halveringstijd

Slide 11 - Poll

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Hoeveel energie heb je nodig om een voorwerp met massa 𝑚 te versnellen tot 𝑣=𝑐?

Slide 14 - Open question

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Wat is de snelheid van de raket, vanaf de stelsel van de aarde?

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

See - Think - Wonder

Slide 27 - Slide

Ruimte-tijddiagram (Minkowski diagram)

Gelijktijdigheid wordt grafisch gerepresenteerd.

De assen vertegenwoordigen een specifiek inertiaalstelsel:

x-as is ruimte

y-as is tijd geschaald door c

Een object of een gebeurtenis wordt voorgesteld door een lijn, die een wereldlijn wordt genoemd.

Slide 28 - Slide

Verschillende gebeurtenissen die tegelijkertijd gebeuren in een specifiek stelsel.

Een voorwerp die zich niet beweegt in een specifiek stelsel.

Een voorwerp die zich met constante snelheid beweegt in een specifiek stelsel.

Slide 29 - Drag question

Ruimte-tijddiagram (Minkowski diagram)

Laten we eens kijken naar de wereldlijn van een foton, reizend met snelheid c. Als een foton begint bij 𝑥₀ en langs de x-as reist, dan is zijn positie versus tijd:

𝑥= 𝑐⋅𝑡

Daarom is de helling van de wereldlijn van een foton ±1. De gele lijn vertegenwoordigt de wereldlijn van licht/fotonen, reizend in de positieve x-richting.

Slide 30 - Slide

Ruimte-tijddiagram (Minkowski diagram)

Op dit ruimte-tijddiagram, teken de wereldlijn van een voorwerp die met snelheid 0.5c reist.

Teken allebei de positieve als de negatieve richting.

Leg uit of de richtingcoëfficiënt van zo'n voorwerp groter of kleiner dan 1 is.

Slide 31 - Slide

Slide 32 - Slide

Slide 33 - Slide

Ruimte-tijddiagram (Minkowski diagram)

We kunnen een Minkowski diagram gebruiken om verschillende intertiaalstelsels te representeren.

Het nieuwe stelsel krijgt nieuwe assen die van het voornaamste stelsel afwijken door de Lorentztransformaties.

Zwart = systeem in de rust, v = 0

Blauw = systeem in beweging, v ~ c.

Slide 34 - Slide

Lorentztransformaties

Slide 35 - Slide

Lorentztransformaties & gelijktijdigheid

Stel dat 2 gebeurtenissen gebeuren in verschillende plekken maar tegelijkertijd in een intertiaalstelsel met v = 0

(bvb de aarde)

Slide 36 - Slide

Lorentztransformaties & gelijktijdigheid

Stel nu dat je nog ee stelsel hebt, v' = 0.35 c (bvb. een ruimteschip), naast het stelsel in rust

De assen van het nieuwe stelsel worden hier in groen getekent en je krijg ze door de Lorentztransformaties.

Zijn de twee gebeurtenissen ook bij het nieuwe stelsel gelijktijdig?

Slide 37 - Slide

Lorentztransformaties & gelijktijdigheid

Het is te zien dat de twee gebeurtenissen die gelijktijdig zijn bij het originele stelsel, niet op dezelfde punt van de tijd-as van het nieuwe stelsel vallen.

Slide 38 - Slide

De flitsen en de treinen

Slide 39 - Slide

Minkowski-diagram simulatie

https://www.geogebra.org/m/dYyg5ZB8#material/dAbTcFep

Slide 40 - Slide

Speciale relativiteit, of klassikale mechanica? Welke theorie is juist?

Sp. relativiteit pas je toe voor heel grote massa's; in alle andere gevallen, klassik. mechanica geldt.

geen van beide: het heelal is veel te complex om te worden beschreven door een theorie

Sp. relativiteit pas je toe als v ~ c; in alle andere gevallen, klassikale mechanica geldt.

allebei zijn altijd van toepassing

Slide 41 - Quiz

Slide 42 - Slide

Slide 43 - Slide

Slide 44 - Slide

Slide 45 - Slide

Slide 46 - Slide

Slide 47 - Slide

Slide 48 - Slide

Slide 49 - Slide

Slide 50 - Slide

Slide 51 - Slide

Zwaartekracht = kromming van de ruimtetijd

Slide 52 - Slide

Slide 53 - Slide

Slide 54 - Slide

Slide 55 - Slide

Slide 56 - Slide

Slide 57 - Slide

Slide 58 - Slide

Slide 59 - Slide

Slide 60 - Slide

Slide 61 - Slide

Slide 62 - Slide

Slide 63 - Slide

Slide 64 - Slide

Slide 65 - Slide

https://www.fisme.science.uu.nl/toepassingen/28984/

Relativiteit in de klas:

Lesmateriaal ontwikkeld door Floor Kamphorst

Slide 66 - Slide

https://www.testtubegames.com/velocityraptor.html

Slide 67 - Slide

Opgave 13 - + uitleg gelijktijdigheid - 25 jan -K4.2&4.3 Ruimte-tijd-diagrammen en Gelijktijdigheid

May 2024 - Lesson with 38 slides

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

NATFUF_Relativiteit_2

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Slide 4 - Slide

Slide 5 - Slide

Slide 6 - Link

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Poll

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Open question

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Drag question

Slide 30 - Slide

Slide 31 - Slide

Slide 32 - Slide

Slide 33 - Slide

Slide 34 - Slide

Slide 35 - Slide

Slide 36 - Slide

Slide 37 - Slide

Slide 38 - Slide

Slide 39 - Slide

Slide 40 - Slide

Slide 41 - Quiz

Slide 42 - Slide

Slide 43 - Slide

Slide 44 - Slide

Slide 45 - Slide

Slide 46 - Slide

Slide 47 - Slide

Slide 48 - Slide

Slide 49 - Slide

Slide 50 - Slide

Slide 51 - Slide

Slide 52 - Slide

Slide 53 - Slide

Slide 54 - Slide

Slide 55 - Slide

Slide 56 - Slide

Slide 57 - Slide

Slide 58 - Slide

Slide 59 - Slide

Slide 60 - Slide

Slide 61 - Slide

Slide 62 - Slide

Slide 63 - Slide

Slide 64 - Slide

Slide 65 - Slide

Slide 66 - Slide

Slide 67 - Slide

More lessons like this

Relativiteit - Ruimtetijddiagram

Relativiteit §2

Relativiteits theorie in grafieken (Minkowski & Causaliteit)

Ruimtetijd-diagram

N.G. Relativiteit

20 jan - D3. Gelijktijdigheid (opg. 11 & 12)

Relativiteit §3, deel 1

Opgave 13 - + uitleg gelijktijdigheid - 25 jan -K4.2&4.3 Ruimte-tijd-diagrammen en Gelijktijdigheid