Basiscursussen natuurkunde

Artikelen over golfbreking

Een kenmerk van golven is breking. Breking treedt op wanneer een golf die oorspronkelijk door een medium reisde, een ander medium binnengaat. Een geluidsgolf beweegt bijvoorbeeld eerst door de lucht en komt dan een muur tegen. Sommige geluidsgolven worden door de muur weerkaatst, andere worden gebroken. Breking betekent dat geluidsgolven door de muur worden geabsorbeerd of doorgelaten, maar dat de voortplantingsrichting verandert. Deze verandering in de voortplantingsrichting treedt op omdat de snelheid van de geluidsgolf verandert wanneer deze een ander medium binnengaat.

Lees meer

Artikelen over de definitieformule en de soorten mechanische golven.

DEFINITIE VAN MECHANISCHE GOLVEN

Als je een uiteinde van een touw vasthoudt en het op en neer laat trillen, ontstaat er een golf die zich langs het touw voortplant. Of als je een steen in het water laat vallen, verschijnen er golven op het wateroppervlak. Het touw en het water trillen alleen op en neer, ze bewegen niet horizontaal. Golven op een touw en golven in water zijn voorbeelden van mechanische golven.

Mechanische golven zijn golven die zich door een medium voortplanten. Voorbeelden van mechanische golven zijn golven in touwen of snaren, golven in water, geluidsgolven die zich in de lucht voortplanten en aardbevingsgolven die zich in de bodem voortplanten. Golven kunnen grote afstanden afleggen zolang het medium waarin de golven trillen zich rond het evenwichtspunt bevindt.

Lees meer

Definitie van reflectie en voorbeelden uit het dagelijks leven

Een kenmerk van golven is dat ze reflectie ondergaan. Golven in zeewater planten zich voort en keren van richting wanneer ze tegen een rots botsen. Hetzelfde geldt voor watergolven in een bad: wanneer ze tegen een muur botsen, keren ze terug in de richting waaruit ze kwamen.

Voorbeelden van reflectie van geluidsgolven zijn echo's en nagalm. Nagalm treedt op wanneer geluid wordt weerkaatst terwijl de geluidsbron nog steeds geluid produceert. Echo's ontstaan ​​meestal in een afgesloten ruimte. Nagalm treedt op wanneer geluid wordt weerkaatst nadat de geluidsbron is gestopt. Echo's komen doorgaans buitenshuis voor en zijn niet storend, maar nagalm is vaak hinderlijk omdat, bijvoorbeeld wanneer iemand in een afgesloten ruimte praat, de weerkaatsing van de stem van de spreker tegen de muren ervoor zorgt dat de spraak onduidelijk wordt. Om dit te voorkomen, worden vaak luchtdempers op de muren van afgesloten ruimtes zoals auditoria of muziekstudio's geïnstalleerd die geluid doorlaten, zodat het niet wordt weerkaatst.

Lees meer

Artikelen over elektrische stroom, elektrische lading, magnetisch veld en magnetische kracht

In 1819 ontdekte de Deense wetenschapper Hans Christian Oersted (1777-1851) het verband tussen magnetisme en elektrische stromen of bewegende ladingen. Hij ontdekte dat een kompasnaald afbuigt wanneer deze zich in de buurt van een stroomvoerende draad bevindt. Wanneer er geen stroom is, wijst de kompasnaald naar het noorden.

Een kompasnaald is een magneet, dus hij kan door een magnetische kracht worden bewogen. Waar komt die magnetische kracht (F) vandaan? Vlakbij de kompasnaald loopt een draad met een elektrische stroom, dus de magnetische kracht moet door die stroom worden uitgeoefend.

Lees meer

Een diëlektricum is een isolator die de twee platen of lagen van de geleider in een condensator scheidt. Isolatoren zijn materialen die geen elektrische stroom geleiden, zoals plastic, glas, papier of hout. De functie van een diëlektricum is het verhogen van de capaciteit, zodat de condensator meer elektrische lading en potentiële energie kan opslaan.

Een condensator kan functioneren als de twee geleidende platen elkaar niet raken, zodat er geen elektrische lading van de ene geleider naar de andere kan overgaan. Om te voorkomen dat er elektrische lading van de geleider naar de lucht overgaat, moet de ruimte tussen de twee geleiders vacuüm zijn. In het hoofdstuk over parallelle-plaatcondensatoren is de capaciteit van parallelle-plaatcondensatoren met een vacuüm ertussen besproken. De capaciteit van een condensator in een vacuüm is beperkt, daarom wordt er een diëlektrisch materiaal tussen de twee platen geplaatst om de capaciteit te vergroten.

Lees meer

Artikel over de elektrische energie die in condensatoren is opgeslagen.

Een condensator bestaat uit twee geleidende platen met daartussen een diëlektricum. Aanvankelijk zijn de twee geleiders elektrisch neutraal. Om de condensator te laten functioneren, moet elke plaat of laag van de geleider elektrisch geladen zijn. De hoeveelheid elektrische lading in elke geleider is gelijk, maar het type lading verschilt. Stel dat een van de geladen geleiders een lading heeft van Q = +10 Coulomb en de andere een lading van Q = -10 Coulomb. De aanwezigheid van dezelfde grote, maar tegengestelde lading in beide geleiders genereert een elektrisch veld tussen de twee platen, waarbij de richting van het elektrische veld van de positieve naar de negatieve lading loopt. Daarnaast bestaat er ook een potentiaalverschil tussen de twee geleiders, waarbij positief geladen geleiders een hogere potentiaal hebben en negatief geladen geleiders een lagere potentiaal.

Lees meer

Artikel over de vergelijking van een condensatorschakeling.

Een condensator heeft een bepaalde capaciteit. Als de benodigde capaciteit niet beschikbaar is, kunnen twee of meer condensatoren worden aangesloten om de gewenste capaciteit te verkrijgen. Om een ​​condensator correct aan te sluiten, is kennis van condensatorschakelingen vereist. 🙂

Voordat je begint met het bestuderen van de condensator Om een ​​elektrisch circuit te begrijpen, is het belangrijk om eerst de volgende symbolen te kennen. De twee verticale lijnen in het condensatorsymbool stellen twee geleiders voor in een parallelle plaatcondensator. In het batterijsymbool staat een langere verticale lijn voor een hoge potentiaal (+) en een kortere verticale lijn voor een lage potentiaal (-). De horizontale lijn in zowel het condensatorsymbool als het batterijsymbool stelt de kabel voor.

Lees meer

Definitie van de capaciteit van condensatoren

Een klein glas kan een beetje water bevatten, terwijl een groot glas meer water kan bevatten. Hoe groter het volume van het glas, hoe meer water erin past. Elk glas heeft dus een bepaalde inhoud, oftewel een bepaalde grootte, die aangeeft hoeveel water erin kan. Net als glas kunnen condensatoren ook elektrische ladingen en potentiële energie opslaan. Het vermogen van een condensator om elektrische lading en potentiële energie op te slaan, wordt capaciteit genoemd.

Factoren die de capaciteit beïnvloeden

De hoeveelheid water die een glas kan bevatten, wordt bepaald door het volume van het glas. Maar hoe zit het met condensatoren? Waardoor wordt de hoeveelheid elektrische lading die een condensator kan opslaan bepaald?

Lees meer

Artikel over het optellen van vectoren

1. Vectoriële en scalaire grootheden

Naast de fundamentele en afgeleide grootheden kunnen fysische grootheden verder worden onderverdeeld in twee andere typen: scalaire grootheden en vectorgrootheden. Grootheden zoals massa, afstand, tijd en volume zijn scalaire grootheden, grootheden die alleen een grootte hebben maar geen richting. Grootheden zoals verplaatsing, snelheid, versnelling en kracht zijn vectorgrootheden, grootheden die zowel een grootte als een richting hebben.

a. Verschil tussen scalaire en vectoriële grootheid

Als je zegt dat de massa van een bal 400 gram is, is die uitspraak voldoende om de massa van de bal te weten. Je hebt geen richting nodig om de massa van de bal te bepalen. Hetzelfde geldt voor tijd, temperatuur, volume, dichtheid, enzovoort. Er zijn verschillende fysische grootheden die niet alleen in grootte kunnen worden uitgedrukt. Als je zegt dat een kind 100 meter heeft afgelegd, is die uitspraak niet voldoende. Je zou kunnen vragen: waarheen is het kind gegaan? Naar het noorden, zuiden, oosten of westen? Hetzelfde geldt als je zegt dat je met een kracht van 200 N tegen een tafel duwt.

Lees meer

Artikel over de natuurkundige grootheden in lineaire beweging

1. Tijdsinterval

Wanneer een object zich verplaatst van de ene plaats naar de andere, heeft het object een bepaalde tijd nodig. Het tijdsymbool hiervoor is t (tijd). De internationale systeemeenheid voor tijd is de seconde (s).

2. Afstand en verplaatsing

Afstand is de lengte van het pad dat een object aflegt. Afstand is een scalaire grootheid, die onafhankelijk is van de richting. Het symbool voor afstand is d en de eenheid in het internationale systeem is de meter (m).

Lees meer