In deze samenvatting vind je alle stof voor het eindexamen natuurkunde VWO. De structuur van de samenvatting is gebaseerd op de syllabus, waardoor de samenvatting erg representatief en overzichtelijk is. Ik heb zelf een 8,5 op mijn eindexamen natuurkunde gehaald terwijl ik een magere 6 stond voor m...
Natuurkunde samenvatting
Domein B
Golven en trillingen
Een periodieke beweging is een beweging die zichzelf herhaalt, bijvoorbeeld een hart dat 70 keer per
minuut bloed door het lichaam laat stromen. Hoe lang één trilling er over doet heet de periode, de
periode heeft het symbool T en wordt uitgedrukt in seconden. Het aantal herhalingen in een seconde
heet de frequentie met het symbool f. Voor de formule van frequentie geldt:
1
f=
T frequentie in s-1
f = de
T = de periode in s
De fase van een periodieke beweging is het aantal perioden dat is verstrekken van een afgesproken
beginsituatie. Dit is het moment waarop de evenwichtsstand, de stand waar bijv. een veer zich in
bevindt als er geen krachten op uitgeoefend worden, wordt gepasseerd in de richt van de positieve
uitwijking. Het aantal versteken periode noem je de fase (φ). Voor de formule van fase geldt:
t
φ=
φ = deT fase
t = de tijd in s vanaf het moment dat φ = 0
T = de periode in s
Meestal is de fase geen geheel getal maar bijvoorbeeld 2,25, er zijn dan twee volledige- en ¼ fase
gepasseerd. Het systeem gedraagt zich dan hetzelfde als bij φ = 0,25 en φ = 1,25 etc. Wanneer de
fase niet een volledig getal is heet dit de gereduceerde fase (φr). Het faseverschil geeft aan in
hoeverre een beweging voor of achter loopt. Voor de formule van faseverschil geldt:
Δt Δx
Δϕ = & Δϕ =
T λ
Δφ = het faseverschil Δφ = het faseverschil
Δt = het tijdverschil in s Δx = het afstandsverschil in m
T = de periode in s λ = de golflengte in m
Als een blokje aan een veer zit kan je dit blokje naar beneden trekken om een trilling te creëren. De
frequentie waarmee het blokje trilt wordt bepaalt door de massa- en veerconstante. De frequentie
waarmee een systeem uit zichzelf trilt, heet een eigenfrequentie (feigen). Wanneer de
aandrijffrequentie (bijvoorbeeld een hand die een veer met een massa aandrijft) gelijk is aan de
eigenfrequentie zal dit resulteren in een grote amplitude, denk maar aan een schommel die met
dezelfde frequentie wordt aangedreven. Dit verschijnsel heet resonantie.
Trillingen vormen golven, als je bijvoorbeeld aan het uiteinde van
een touw een trilling veroorzaakt zal er een golf ontstaan. Wanneer
de uitwijking van een trilling
loodrecht beweegt op de richting
van de golf, spreek je van een transversale golf. Wanneer de
trillingsrichting van een enkel punt
in dezelfde richting beweegt als
de richting van de golf spreken we van een longitudinale golf.
,Alle golven hebben een voortplantingssnelheid, dit is de snelheid waarmee een golf zich door een
ruimte voortplant. Voorde de formule van golfsnelheid geldt:
v=f*λ
v = de golfsnelheid in m/s
f = de frequentie in Hz
λ = de golflengte in m
Als het faseverschil 0 is zijn twee golven in fase, de golven hebben dan op dezelfde plek een berg en
een dal, Dit heet interferentie. Als twee golven elkaar versterken noem je dit constructieve
interferentie, op de plek waar constructieve interferentie optreed wordt de amplitude vergroot. Je
zegt dan dat de golf een buik heeft. Als het faseverschil 0,5 is zijn de twee golven in tegenfase, de
ene golf heeft dan een berg en de andere golf een dal. Het effect van verzwakking noem je
destructieve interferentie, op de plek waar destructieve interferentie optreed is de amplitude 0. Je
zegt dan dat de golf een knoop heeft.
Een golf met knopen en buiken kan er als volgt uit zien:
De afstand tussen twee knopen is ½ λ. Voor de formule van het trillende deel van een snaar geldt
dus:
l =n*½λ
l = de lengte van het trillende deel van de snaar in m
n = een heel getal
λ = de golflengte van de staande golf in m
Voor n = 1 krijg je de staande golf met de grootst mogelijke golflengte en volgens de formule v = f * λ
dus ook de laagste eigenfrequentie. Dit heet de grondtoon. Voor een grotere n is de bijbehorende
golflengte groter waardoor ook de eigen frequentie groter is. Deze tonen heten boventonen.
Als de resulterende kracht van een trilling recht evenredig is met de uitwijking geldt de formule:
Fres = -C * u
,Fres = de resulterende kracht in N
C is de krachtconstante in N/m
u = de uitwijking in meter
Wanneer je de trillingstijd (periode) van een harmonische trilling wilt berekenen gebruik je de
formule:
T = 2π
√ m
C
T = de trillingstijd in s
m = de massa in kg
C = de krachtconstante in N/m
Wanneer een voorwerp in een harmonische trilling (bijvoorbeeld een massa- veersysteem) de
evenwichtsstand passeert is de snelheid maximaal, je kan deze maximale snelheid berekenden met
de volgende formule:
2 πA
vmax =
T
vmax = de snelheid in m/s
A = de amplitude in m
T = de trillingstijd in s
Voor de uitwijking in een harmonische trilling geldt de formule:
2π
u = A * sin( ∗t )
T
u = de uitwijking in m
A = de amplitude in m
T = de trillingstijd in s
t = de tijd in s, vanaf het moment dat ϕ = 0 (t - de gepasseerde fase)
, Absorptie betekend dat een stof de straling opneemt. Emissie betekend dat een stof de straling
uitzendt. Een elektromagnetische golf is een golf die wordt uitgezonden in energiepakketjes, oftewel
fotonen. Een foton is een pakketje stralingsenergie en bestaat dus uit elektromagnetische golven.
Deze golven kunnen allerlei frequenties hebben maar bewegen allemaal met de lichtsnelheid. Voor
de formule van een foton geldt:
Ef = h * f
Ef = de fotonenergie in J
h = de constante van planck
f = de frequentie van de straling in Hz
De frequentie bepaald eigenschappen van golven, zoals kleur. Ook neemt het schadelijke effect toe
naarmate de frequentie toeneemt. Voor elektromagnetische straling geldt: f = c * λ waardoor je de
formule kan omschrijven als:
h∗c
Ef =
λ
Ef = de fotonenergie in J
h = de constante van planck
c = de lichtsnelheid in m/s
λ = de golflengte in m
De activiteit is het aantal kernen dat per seconde vervalt, de activiteit kan door middel van drie
formules berekend worden:
ΔN
A=-
Δt
A = de activiteit in Bq
ΔN = de verandering van het aantal deeltjes
Δt = de tijdsduur in s
ln2
A= *N
t 1/2
A = de activiteit in Bq
t1/2 = de halveringstijd in s
N = het aantal deeltjes
1 t
A = A0 * ( )^
2 t 1/2
A = de activiteit op een bepaald tijdstip in Bq
A0 = de activiteit in de beginsituatie in Bq
t = de tijd die verstreken is vanaf het begin in s
t1/2 = de halveringstijd in s
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller pietermoortgat03. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.43. You're not tied to anything after your purchase.
