Relativiteit §4, deel 1

Pak je spullen:
1 / 28
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 5

Cette leçon contient 28 diapositives, avec diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 45 min

Éléments de cette leçon

Pak je spullen:

Slide 1 - Diapositive

Vandaag
Speciale Relativiteitstheorie  - §4 - Energie

  • Nog één mindfuck: Massa = Energie ???

  • Opgaven maken: 22, 24, 25, 26

Slide 2 - Diapositive

Vandaag
  • Na deze les kun je de relatie tussen massa en potentiële energie uitleggen.

  • Na deze les kun je rekenen met relativistische kinetische en totale energie.

Slide 3 - Diapositive

Waar komt de energie vandaan?


(voor & na reactie evenveel atomen: 1 C, 4H en 4O)
CH4+2O2CO2+2H2O+Ekin(warmte)

Slide 4 - Diapositive

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 5 - Diapositive

Waar komt de energie vandaan?


(voor & na reactie: 1 C, 4H en 4O)
Uit de bindingsenergie van het methaan!

Bindingsenergie is een vorm van potentiële energie:
Noem nog eens wat voorbeelden van potentiële energie!
CH4+2O2CO2+2H2O+Ekin(warmte)

Slide 6 - Diapositive

Waar komt de energie vandaan?


235    +       1    -->    2    +    92    +      142    :    Massagetal blijft gelijk                                                 


235U+1n2n+92Kr+142Ba+Ekin(wamrte)

Slide 7 - Diapositive

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 8 - Diapositive

Waar komt de energie vandaan?


235     +     1      -->   2     +     92     +   142 : Massagetal blijft gelijk                           
                     
uit de bindingsenergie van het Uranium-235!

Bindingsenergie is een vorm van potentiële energie.
235U+1n2n+92Kr+142Ba+Ekin(wamrte)

Slide 9 - Diapositive

Blijft de massa wel gelijk?
Blijft massa wel gelijk bij kernreactie?

Slide 10 - Diapositive

Blijft de massa wel gelijk?
Nee!
Maar de energie komt uit bindingsenergie...
en uit massa... ???

Bindingsenergie drukt zich uit in massa!!!


Slide 11 - Diapositive

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 12 - Diapositive

Potentiële energie = Massa?
Potentiële energie drukt zich uit in massa!


Als een object stil staat is de potentiële energie alle energie:


Waarom maakt rust, v=0, uit?



Epotentieel=mc2
Epotentieel=E(v=0)=E0=mc2

Slide 13 - Diapositive

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 14 - Diapositive

Slide 15 - Diapositive

Slide 16 - Diapositive

Potentiële energie = Massa?
Draai het om:
Niet: Hoe kan er nou massa bijkomen als er energie bijkomt?

Maar:
Alle eigenschappen die wij aan massa toekennen: 
Traagheid & Gravitatie
worden in werkelijkheid veroorzaakt door energieophopingen.

Slide 17 - Diapositive

Potentiële energie = Massa?
Een AA-batterij is leeggelopen en daarmee 8988J aan potentiële energie verloren.

Hoeveel massa is de batterij verloren?

Epotentieel=E(v=0)=E0=mc2

Slide 18 - Diapositive

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:







V5
V5

Slide 19 - Diapositive

Potentiële energie = Massa?
Een AA-batterij is leeggelopen en daarmee 8988J aan potentiële energie verloren.
Hoeveel massa is de batterij verloren?



1 DNA-molecule = 6*10 ⁻¹ ⁵kg
E0,verloren=8988J=mc2
c28988J=m
m=1,0001013kg

Slide 20 - Diapositive

En kinetische energie?
Als je de kinetische energie relativistisch uitrekent, dan krijg je:                               waarbij      van v afhangt: 

dus de totale energie wordt dan:


Ekin=(γ1)mc2
γ=1c2v21
γ
Etot=Epot+Ekin=E0+Ekin=mc2+(γ1)mc2
=γmc2
γ1

Slide 21 - Diapositive

En kinetische energie?





Maar waar is                 dan gebleven?
Zal ik volgende les laten zien! Die zit er in! 
Ekin=(γ1)mc2
Etot=E0+Ekin=γmc2
E0=mc2
21mv2
γ1

Slide 22 - Diapositive

Opgaven maken
Maak opgave 22, 24, 25, 26


Huiswerk: idem + lees §4 Energie

Slide 23 - Diapositive

Tweelingparadox, vraag: 
Stel ik heb een tweelingbroer. Hij reist met 0,8c naar een planeet op 8 lichtjaar afstand. De planeet beweegt toevallig met dezelfde snelheid als de aarde en staat dus stil in het stelsel van de aarde.
Als hij aankomt reist hij meteen met 0,8c terug.
Is hij jonger, ouder, of even oud als mij,
wanneer hij terug op aarde is?

Slide 24 - Diapositive

Tweelingparadox, vraag: 
Is er volledige symmetrie?

D.w.z. gebeurt er in het stelsel van m'n broer precies hetzelfde, met dezelfde waardes van grootheden,
als in mijn stelsel (dat van de aarde)?

Slide 25 - Diapositive

Formuleblad
bij de toets


Staat op teams

Slide 26 - Diapositive

γ=1c2v21=1α21
γ1
Δtb=γΔte
Δlb=γΔle
eigentijd is het kleinst: tijdsrek
--> tijd neemt toe bij een bewegende klok

eigenlengte is het grootst: lengtekrimp
--> lengte neemt af voor bewegend object

Slide 27 - Diapositive

De volgende persoon mag het uitleggen:

V5

Slide 28 - Diapositive