Samenvatting natuurkunde

Samenvatting natuurkunde
NG/NT1 Hoofdstuk 1, Elektriciteit
Eenheid lading Q: Coulomb, C
Elementaire lading e: 1.6*10-19 C
Lading elektron: -e C
1A = 1C/sec
Elektronenstroom: van – naar +
Elektrische stroom: van + naar –
Spanning U = energie E (in J) die de bron aan 1 C meegeeft
E = P*t
E: omgezette energie in joule
P: Het vermogen in Watt (1 W = 1J/S)
t: Tijdsduur in sec
Pel = U * I
1 KWH = omgezette energie van een 1000W apparaat in 1 uur
Rendement:
Ŋ (éta) = ( E(of P) nuttig / E(of P) in ) * 100%
Wet van Ohm: R = U / I
Ohmse werstand: U / I = constant
Weerstand draad:
Constante * (L / A)
L = lengte in meters
A = Opp. In m2
Vervangingsweerstand:
Serie:
Rv = R1 + R2 + R3 + ...
Parallel:
1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...
Serieschakeling:
Spanning verdeelt zich over de componenten, stroom is overal gelijk
Parallelschakeling:
Spanning is overal gelijk, stroom verdeelt zich over de componenten
NG/NT1 Hoofdstuk 2, Automatische systemen
Blokschema:
Invoer (sensor)  verwerking  uitvoer (actuator)
Elektrische spanning is informatie
Van elke sensor is er een sensorkarakteristiek te maken (ijkkromme)
Eigenschappen van sensor:
-bereik
-nauwkeurigheid
-gevoeligheid
Onderdelen
Relais
Comparator
Invertor
OF-poort
EN-poort
Pulsgenerator
AD-omzetter
Teller
Meetsysteem: Verwerkt gegevens in een voor ons begrijpbare vorm
Stuursyteem: Sensor meet een waarde uit en een actuator die een actie uitvoert
Regelsysteem: Waarde van grootheid zo dicht bij de gewenste waarde houden
Terugkoppeling
NG/NT1 Hoofdstuk 3, Snelheid en kracht
Eenparige rechtlijnige beweging:
V = delta x / delta t
Resultante van meerdere krachten tekenen:
Parralellogram methode
Soorten krachten:
- spierkracht
- normaal kracht
- spankracht
- veerkracht (Fv = C * u)
- zwaartekracht (Fz = m * g)
Snelheid voorwerk verandert als de resultante niet gelijk is aan nul. (1e wet newton)
Voorwerpen met een grotere massa hebben een grotere traagheid. Er is een grotere kracht
nodig om de snelheid te veranderen. 1N/1sec/1KG is snelheidsverandering van 1M/S
SI eenheden:
Massa: kilogram
Tijd: seconde
Temperatuur: Kelvin
Stroomsterkte: Ampere
Lengte: meter
NG/NT1 Hoofdstuk 4, Arbeid en energie
Als een kracht een voorwerp over een afstand verplaatst:
W = F*s (in N*m, newtonmeter)
Vertikaal hijsen:
Arbeid die nodig is:
W = Fz*h
Negatieve krachten (wrijvingskracht)
W = -F * s
Katrol:
Losse katrol = halfe spierkracht, dubbel zoveel touw binnenhalen.
Bij overbrenging blijft arbeid gelijk
Kinetische energie:
Ek = ½ m.v2
Zwaarte-energie:
Ez = m.g.h
(Ez + Ek)a = (Ez + Ek)b
Vermogen motor:
P = delta E / t
Delta E: omgezette energie in joule
T = tijd in seconden
NG/NT1 Hoofdstuk 6, Ioniserende straling
Verschil besmetting en bestraling: bij besmetting heb je een radioactieve stof binnengekregen
en ben je zelf een stralingsbron.
Soorten straling:
Alpha straling: positieve deeltjes, kern van heliumatoom (2 protonen. 2 neutronen)
Beta straling: Elektronen
Gamma straling: Fotonen
Rontgenstraling : Fotonen
Geiger-Müller telbuis: telt het aantal ioniserende deeltjes
Straling kan je ook waarnemen met een fotografische plaat.
Hoeveelheid straling die een voorwerp absorbeert hangt af van:
Soort straling
Soort stof (dichtheid)
Hoe dik het voorwerp is
Dracht is de afstand die een alpha of beta deeltje in een stof kan afleggen
Bijzondere deeltjes:
4/2He
0/-1e
0/0Y
Alpha verval:
x/z stof  x-4/z-2 nieuwe stof + 4/2He
Betaverval (met gamma):
x/z stof  x/z+1 nieuwe stof + 0/-1 e + 0/0Y
Halveringstijd: Tijdsduur waarin de helft van de instabiele kernen is vervallen, t ½
Activiteit A = aantal kernen dat per sec vervalt, 1Bq = 1 kern/sec
Halveringsdikte d ½ = afstand in een stof waarbij de intensiteit van rontgen of y straling
gehalveert is
Geabsorbeerde stralings dosis D van een voorwerp:
Eenheid: J/KG = Gy (gray)
Equavalante dosis:
H = stralingsweegfactor * D
H = eq. Dosis in sievert Sv
Effectieve dosis = gemiddelde van alle equavalente dosis van organen van het mens.
Niet alle organen zijn even gevoelig
NG/NT2 Hoofdstuk 7, Bewegen in de tijd
Bij eenparig versnelde beweging:
a = delta v / delta t
a in m/s2
Tweede wet van Newton:
Als je op een voorwerp een constante kracht uitvoert beweegt hij zich eenparig versnellend
Fres = m . a
Verplaatsing in een v,t diagram: de ruimte onder de grafiek
Verplaatsing eenparig versnelde beweging vanuit rust:
Vgem * t OF .5a * t2
Vrije val:
V(t) = g * t
S(t) = 0.5g*t2
Horizontale worp:
Y(t) = .5g*t^2
X(t) = Vx * t
Warmte die onstaat door val:
(Ez + Ek)boven = (Ez + Ek)beneden
Ez = m . g .h
Ek = 0.5m . v^2
NG/NT2 Hoofdstuk 8, Warmte en momenten
Cohesie: aantrekkingskracht tussen moleculen van zelfde stof
Adhesie: aantrekkingskracht tussen moleculen van verschillende stoffen
Hoe hoger de temperatuur hoe groter de gemiddelde kinetische energie van moleculen.
Warmte capaciteit:
C = Qtoegevoert / Delta Temperatuur
C = J/K(elvin)
Qtoegevoert in J
Soortelijke warmte c is hoeveelheid warmte die nodig is om van een stof 1KG 1 graad te laten
stijgen
Q = c . m . delta T
Q = Toegevoerde warmte in J
C = soortelijke warmte in J/(kg * K)
M = massa
Warmtetransport: stroming, geleiding, straling
Krachten ontbinden:
F┴ = Fz * cos alpha
F// = Fz * sin alpha
Alpha is de hoek die de helling maakt met het horizontale vlak
Momenten
M=F*R
M= moment in n.m
F = kracht in N
R = krachtarm in m
Een voorwerp in rust: M1 + M2 = 0
NG/NT2 Hoofdstuk 10, Licht
Lichtbundels:
Divergent: steeds wijder
Convergent: steeds smaller
Diafragma: begrensd breedte van lichtbundel
Lensen:
Hol, negatief: maakt beeld divergent
Bol, positief: maakt beeld convergent
Brandpunt: waar de stralen bij elkaar komen, elke lens heeft twee brandpunten
Afstand voorwerp tot lens: voorwerpsafstand v
Afstand beeld tot lens: beeldafstand b
De drie constructiestralen:
A: lichtstraal door optisch midden gaat rechtdoor
B: Lichtstraal evenwijdig aan hoofdas gaat door brandpunt F
B: Lichtstraal vanuif F gaat evenwijdig aan hoofdas verder
Lensenformule:
1/v + 1/b = 1/f
1/f = S, sterkte in dpt
Linaire vergroting van beeld:
N = grootte beeld / grootte voorwerp
Of
N = |b / v|
Brekingsindex:
n = sin i / sin r
n = brekingsindex
i = invalshoek
r = brekingshoek
Als de invalsheok groter is dan de grenshoek is er terugkaatsing
Grenshoek:
Sinus g = 1 / n