Relativiteitstheorie

Welkom
Groep 1:                  Thialda, Ellen, Feya                      --> Tijddilatie
Groep 2:              Mayra, Fardau, Daniëlle          --> Tijddilatie
Groep 3:          Niek, Kara, Anshelum          --> Tijddilatie
Groep 4:          Gerben, Gerlof, Jos      --> Lengtekrimp
Groep 5:    Mieckla, Ito, Karst       --> Lengtekrimp
Groep 6:      Gioia, Luuk       --> Lengtekrimp


1 / 23
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

In deze les zitten 23 slides, met tekstslides.

time-iconLesduur is: 85 min

Onderdelen in deze les

Welkom
Groep 1:                  Thialda, Ellen, Feya                      --> Tijddilatie
Groep 2:              Mayra, Fardau, Daniëlle          --> Tijddilatie
Groep 3:          Niek, Kara, Anshelum          --> Tijddilatie
Groep 4:          Gerben, Gerlof, Jos      --> Lengtekrimp
Groep 5:    Mieckla, Ito, Karst       --> Lengtekrimp
Groep 6:      Gioia, Luuk       --> Lengtekrimp


Slide 1 - Tekstslide

Planning
alternatieve opdracht

Slide 2 - Tekstslide

Alternatieve opdracht
Het onderdeel moderne natuurkunde is het keuze onderdeel van dit schooljaar.
Dit PTA wordt getoetst door middel van een opdracht.
Deze opdracht bestaat uit 4 korte onderdelen welke hierna kort worden behandeld. later nog uitgebreid.

Slide 3 - Tekstslide

Alternatieve opdracht
Stap 1: Theorie van Jacco
Stap 2: 50/50 klas, verschillende onderwerpen, kort onderzoek.
Stap 3: Ontwikkel 3 opgaven welke kunnen worden gemaakt met behulp van een samenvatting van je onderzoek.
Stap 4: Maak de opgaven van de andere helft van de klas.
Stap 5: Ontvang de gemaakt opgaven en kijk na.
Stap 6: Reflecteer op resultaat.

Slide 4 - Tekstslide

Wat moet je inleveren
Stap 2: Je levert de samenvatting in zijn geheel in.
Stap 3: Je levert de ongemaakte opgaven in.
Stap 4 en 5: Je levert een scan van de gemaakte en nagekeken opgaven in.
Stap 6: Je schrijft een reflectie uit en levert dit in.
Je mag deze onderdelen apart van elkaar uittikken en via tussenkoppen in een document onderscheiden. Geen lopend verslag nodig.

Slide 5 - Tekstslide

Stap 1: Theorie van Jacco
inertiaal stelsel en referentiestelsels volgens Isaac Newton en Galileo Galilei
De posttulaten van de speciale relativiteitstheorie
Tijddilatie
Lengtecontractie

Slide 6 - Tekstslide

Stap 2: Onderzoeksfase
Wat is (onderwerp)?
Hoe werkt dit? (textueel)
Hoe werkt dit? (voorbeeld opgave)
vakoverstijgend -> Benoem een extreem  voorval van je gekozen onderwerp

1,5 tot 2 A4.

Slide 7 - Tekstslide

Stap 3: Opgaven
Je ontwikkelt 3 opgaven.
1 van deze opgaven is een open vraag of multiple choice vraag gericht op conceptuele kennis (leg uit dat...)
de andere 2 vragen zijn bereken vragen.
Deze bereken vragen ondersteun je met een kort verhaaltje en je stelt in de beide vragen niet dezelfde vraag in andere context. (Dus niet 2x       of        berekenen)
to
l0

Slide 8 - Tekstslide

Stap 6: Reflectie
Je ontwikkelt 3 opgaven.
1 van deze opgaven is een open vraag of multiple choice vraag gericht op conceptuele kennis (leg uit dat...)
de andere 2 vragen zijn bereken vragen.
Deze bereken vragen ondersteun je met een kort verhaaltje en je stelt in de beide vragen niet dezelfde vraag in andere context. (Dus niet 2x       of        berekenen)
to
l0

Slide 9 - Tekstslide

Inertiaal stelsel
Wanneer je in je onderzoeksfase zal gaan googlen kom je vaak de uitspraak tegen over een inertiaal stelsel.
Dit is niet iets om van te schrikken.
Wanneer we spreken van een inertiaal stelsel refereren we naar een stelsel waar de snelheid constant is of gelijk aan 0.
Oftewel v = constant.
Dus welke wet van Newton voldoen we dan aan?

Slide 10 - Tekstslide

Referentiestelsels
Wij kunnen een situatie vanuit verschillende perspectieven bekijken. Elk perspectief bied nieuwe uitkomsten voor onze experimenten.

Slide 11 - Tekstslide

Referentiestelsels
x =5          y = 6

Hoe ervaart persoon x de snelheid van y?
Hoe ervaart y de snelheid van x?
Hoe ervaart een externe stationaire observator de snelheden van beide.

Slide 12 - Tekstslide

Referentiestelsels
De snelheid van het licht drukken wij uit in de letter "c".
x = 0,5 c         y = 0,6 c

Hoe ervaart persoon x de snelheid van y?
Hoe ervaart y de snelheid van x?
Hoe ervaart een externe stationaire observator de snelheden van beide.

Slide 13 - Tekstslide

Postulaten van de speciale relativiteit
1. In een inertiaalstelsel is er geen enkel experiment wat kan worden uitgevoerd om te bepalen of dat voorwerp stilstaat of eenparig beweegt.

2. Licht plant zich voort door de lege ruimte met vaste snelheid c (+/- 300.000 km/h). Onafhankelijk van de snelheid van de bron.

Slide 14 - Tekstslide

Hoe lang doet de laser er over om de detector te bereiken?

Slide 15 - Tekstslide

De raket heeft nu een snelheid v. Hoe lang doet de laser er nu over?

Slide 16 - Tekstslide

Tijddilatie
De laser moet voor de externe waarnemer een langere afstand afleggen met dezelfde snelheid. Aangezien C constant is zal dan t moeten groeien.

Slide 17 - Tekstslide

Tijddilatie
Tijd lijkt dus in dit experiment voor de persoon in de raket sneller te gaan dan voor de externe waarnemer.
1 sec in de raket kan op deze manier dus bijvoorbeeld 5 seconden duren voor de externe waarnemer.

Slide 18 - Tekstslide

t = ?
v=ΔtΔs
c=Δt2D
Situatie 1
Situatie 2
Situatie 1
Situatie 2
s=D2+l2
c=Δt2D2+l2
l=2vraketΔt
c=Δt2D2+22v2Δt2
c2=Δt24D2+Δt244v2Δt2
c2=Δt24D2+v2
c2v2=Δt24D2
Δt2(c2v2)=4D2
Δt2c2(1c2v2)=4D2

Slide 19 - Tekstslide

t = ?
v=Δt0Δs
c=Δt02D
Situatie 1
Situatie 2
Situatie 1
Situatie 2
s=D2+l2
Δt2c2(1c2v2)=4D2
Δtc1c2v2=2D
Δt=c1c2v22D
Δt=c1c2v2Δt0c
Δt=1c2v2Δt0

Slide 20 - Tekstslide

t = ?
v=Δt0Δs
c=Δt02D
Situatie 1
Situatie 2
Situatie 1
Situatie 2
Δt=1c2v2Δt0
Δl=Δl01c2v2
Hierin is     de tijd in de raket
en    de afstand welke de raket ervaart dat het aflegt.
t0
lo

Slide 21 - Tekstslide

Tijddilatie (bewijs)
 Extremely accurate clocks have been flown on jet aircraft. When compared to identical clocks at rest, the difference found in their respective readings has confirmed Einstein's prediction. (The clock in motion shows a slightly slower passage of time than the one at rest.)

Slide 22 - Tekstslide

Tijddilatie (bewijs)
In nature, subatomic particles called muons are created by cosmic ray interaction with the upper atmosphere. At rest, they disintegrate in about 2 x 10E-6 seconds and should not have time to reach the Earth's surface. Because they travel close to the speed of light, however, time dilation extends their life span as seen from Earth so they can be observed reaching the surface before they disintegrate.

Slide 23 - Tekstslide