natuurkunde_hoorcollege_I

Natuurkunde
Marc Bremer
[email protected]
Opbouw werkcollege
Veel niveauverschil
Vind je de werkgroepen (te) makkelijk: mogelijkheid om
vooraf vragen na te kijken
(op vertoon van je werk)
Inhoud werkcollege
• Lastige opgaven behandelen
• Vragen stellen
• Zelf opgaven afmaken
Als je dit vak moeilijk vind …
voorbereiden vragen
Dus:
Of je maakt de vraag
Of je schrijft op wat je niet begrijpt
Bronnen
• Natuurwetenschappen (H.E. Fokke)
• Artikel syllabus: Handboek voor medische en
cosmetische ontharing
Op blackboard:
• Bijgewerkte studiehandleiding
• Volledige artikel
• Sheets hoorcolleges
Tentamen
•
•
•
•
•
Multiple choice
40 vragen
26 vragen goed is een voldoende
Alle leerdoelen
Alle werkgroepopgaven
Wat willen we meten ?
lengte
impuls
thermische geleiding
magnetische flux
oppervlak
kracht
temperatuur
capaciteit
inhoud
moment
tijd
permittiviteit
massa
druk
frequentie
zelfinductie
dichtheid
oppervlaktespanning
golfgetal
viscositeit
hoeveelheid stof
vermogen
spanning
permeabiliteit
molair volume
energie
elektrische lading
concentratie
arbeid
stroom
lichtsterkte
radioactiviteit
snelheid
warmte
weerstand
etc…
versnelling
warmtecapaciteit
magnetische veldsterkte
Dit noemen we grootheden
Hoe willen we dit meten ?
in m
in kg m / s
in W / m K (= kg m / s3 K) in Wb (= kg m2 / s2 A)
in m2
in N (= kg m / s2)
in K
in F (= A2 s4 / kg m2)
in m3
in Nm (= kg m2 / s2)
in s
in F / m (= A2 s4 / kg m3)
in kg
in Pa (= kg / m s2)
in Hz (= 1 / s)
in H (= kg m2 / s2 A2)
in kg / m3
in N / m (= kg / s2)
in 1 / m
in Pa s (= kg / m s)
in mol
in W (= kg m2 / s3)
in V (= kg m2 / s3 A)
in H / m (= kg m / s2 A2)
in m3 / mol
in J (= kg m2 / s2)
in C (= A / s)
in cd
in kg / m3
in J (= kg m2 / s2)
in A
in Bq (= 1 / s)
in m / s
in J (= kg m2 / s2)
in Ω (= kg m2 / s3 A2)
etc…
in m / s2
in J / K (= kg m2 / s2 K) in A / m
Dit noemen we eenheden
Mensen zijn subjectief
Is het warm in de kamer ?
Hoe lang is een meter ?
Hoe pijnlijk is het trekken van een kies ?
Grondeenheden
7 afspraken die voor iedereen gelden:
1. Hoelang is een meter (m) ?
2. Hoeveel weegt een kilo (kg) ?
3. Hoelang duurt een seconde (s) ?
4. Hoeveel temperatuurstijging is een graad (K) ?
5. Hoeveel stroom is een ampere (A) ?
6. Hoeveel deeltjes is een mol (mol)?
7. Hoeveel licht is een candela (cd)?
Dit zijn de 7 grondeenheden. Alle andere
eenheden zijn afgeleide eenheden.
Voorvoegsels omrekenen
: 10
mega
: 10
X 10
: 10
X 10
: 10
kilo
X 10
: 10
X 10
: 10
X 10
: 10
X 10
: 10
deci
X 10
: 10
centi
X 10
: 10
milli
X 10
: 10
X 10
: 10
X 10
micro
X 10
--------
Voorbeelden
Bij epileren wordt een maximale stroomsterkte
van 5 mA aanbevolen.
5mA = ? A
1. We gaan 3 stappen omhoog
2. Dus tot 3 keer toe : 10
3. 1 :10 :10 :10 = 0.005 A
De frequentie van apparatuur waarmee
diathermie wordt uitgevoerd ligt rond de 3 MHz.
3 MHz = ? Hz
1. We gaan 6 stappen omlaag
2. Dus tot 6 keer toe x 10
3. 3 x10 x10 x10 x10 x10 x10 = 3000000 Hz
Hoeveel stoffen ?
10
100
1000
10000
1000000
en nog veel
meer …
Fasetoestanden
Vast
smelten
stollen
vervluchtigen
rijpen
condenseren
Vloeibaar
Gasvormig
verdampen
Hoeveel bouwstenen ?
We hakken een stof in stukjes …
Kleiner en kleiner en kleiner en ….
Wat houden we over ?????
Atomen
Atomen:
zijn de kleinste bouwstenen
van alle stoffen die we kennen
Er zijn 110 verschillende atomen
Structuur atoom
elektronen
kern
Indeling atomen
1. Metalen
2. Niet-metalen
Samenvoegen atomen
Atomen klitten aan elkaar en vormen
kleine of grotere ‘klompjes’:
1. Metalen:
Metaal
(vinden we terug in apparatuur)
2. Niet-metalen:
Molecuul
(vinden we terug in de huid)
3. Mix metalen en niet-metalen: Zout
(vinden we terug opgelost in lichaamsvloeistoffen)
Energie, arbeid, vermogen
Symbool Eenheid
Energie
E
J
Arbeid
W
J
Vermogen
P
W
Energie
Energie = de mogelijkheid om iets te doen
Veel verschillende soorten energie, bijv. :
1. Bewegingsenergie
2. Elektrische energie
3. Chemische energie
4. Veerenergie
5. Warmte
(een hamer)
(stopcontact)
(hout)
(flipperkast)
(zon)
Arbeid = overgedragen energie
Vermogen
Vermogen = De hoeveelheid energie die
per seconde verbruikt wordt
1. Koelkast
2. Magnetron
3. Diathermie apparatuur
70 W
600 W
400 W
Warmte en temperatuur
Warmte =
vorm van energie
Temperatuur = maat voor de hoeveelheid
beweging van moleculen
Verband warmte en temperatuur
1. Als ik warmte (en dus energie) toevoer
(bijvoorbeeld: ik zet de kachel aan)
2. Dan stijgt de temperatuur
(omdat de moleculen in de lucht meer bewegen)
Eenheden temperatuur
Normaal: graden celsius
Hoe koud kan het worden ?
Absolute nulpunt: alle moleculen staan stil
In de natuurkunde: Kelvin
0 Kelvin bij absolute nulpunt
Animatie fasen
http://www.agtijmensen.nl/Applets%20sim
ulaties/Molekulen%20in%20de%20verschil
lende%20fasen.xls