Herhaling PTA 3 - deel 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling zonnestelsel 

en astrofysica

Lesplanning:

1. Klassikaal herhaling zonnestelsel
2. Opgaven §15.7 maken
3. Afsluiting: kahoot

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. 

De satelliet heeft een massa van
100 kg en een raket met een vermogen van 200 kW. Het rendement van de raket is 35%. 

Bereken in welke baan de satelliet terecht komt wanneer de satelliet (in de geostationaire baan
(h = 36*10³ km ) 25 minuten lang de motor aanzet. 

Aan de slag

met §15.7

Kahoot

Herhaling quantum

Lesplanning:

1. Voor wie wil:
   Beknopte herhaling quantum
2. Opgaven quantumwereld maken 
3. Klassikaal:
   Examenopgave: (G-)Krachtmetingen in een attractiepark

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

Een lang molecuul kan alleen fotonen absorberen met ...

1. veel energie
2. weinig energie

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

Opgaven quantumwereld 

of 

de opgaven van  §15.10

Tot 09:50

(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