Samenvatting Biofysica 1e bach BMW KU Leuven - 72 pagina's
16 views 0 purchase
Course
Biofysica
Institution
Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)
Notities van de les gecombineerd met de info van de slides.
De samenvatting is 72 pagina's lang. Hierin wordt elk hoofdstuk duidelijk besproken, alle formules staan erin en het document heeft een duidelijke samenhangende structuur om een goed globaal beeld te krijgen van de inhoud.
Van de 1e keer...
Hoofdstuk 2: Beweging beschrijven: kinematica in 1 dimensie
Mechanica: manier om beweging te beschrijven
Kinematica: beschrijving van de beweging van een object, zonder de oorzaak van het verloop
van de beweging in de beschrijving op te nemen
Dynamica: waarom bewegen voorwerpen er werkt een kracht op in
‘Puntmassa’: alle massa in 1 punt gecentraliseerd (bv. auto als punt)
Scalaire grootheid: maatgetal + eenheid (bv. massa 2 g)
Vectoriële grootheid: grootte + richting en zin (bv. snelheid 50 km/h)
Beweging van voorwerp: elke beweging is combo van translatie en rotatie beweging
- Translatie: bv. skiër die in rechte lijn de berg af gaat
- Rotatie: 1 vast punt = rotatieas, elk ander deel voert rotatiebeweging uit rond de as
bv. atleet
- Algemene beweging: combo translatie en rotatie (bv. salto doen)
1. Referentiestelsels en verplaatsing
Referentiestelsel: plaats weergeven door coördinaten (x, y)
Verplaatsing (1 D):
- Vector Δx ≡ x2 – x1 (verschil eindpunt en beginpunt)
- Niet zelfde als afgelegde afstand
2. Gemiddelde snelheid
Snelheid: geeft weer aan welk tempo de positie aan het veranderen is
Gemiddelde snelheid = afgelegde afstand/verstreken tijd (scalaire grootheid)
Gemiddelde snelheidsvector = verplaatsing/verstreken tijd (vectoriële grootheid)
x 2−x 1 Δ x
v≡ =
t 2−t 1 Δ t
3. Momentane snelheid (1D)
Momentane snelheid: gemiddelde snelheid over infinitesimaal kort tijdsinterval
Δ x dx
v ≡ lim =
Δ t → 0 Δt dt
In algemeen kan beweging in 3 dimensies doorgaan
1
,Pijl stelt momentane snelheid voor: richting van pijl is richting van beweging op dat moment
en lengte pijl stelt de grootte van de snelheid voor
4. Versnelling (1D)
Hoe snel de snelheid verandert van een voorwerp
Gemiddelde snelheidsvector: verandering van snelheidsvector/verstreken tijd
v 2−v 1 Δ v
a≡ =
t 2−t 1 Δt
Δ v dv
Momentane versnelling: a ≡ lim =
Δt→0 Δt dt
Tijd-snelheid grafiek:
- Op elk tijdstip de raaklijn tekenen
- Raaklijn versnelling op dat moment/tijdstip berekenen
Verband positie, snelheid en versnelling:
- Snelheid bepaald uit ligging, de plaats/positie afgeleide nemen naar tijd
- Ligging berekenen via integratie (als snelheid gekend is), als de ligging voor 1
bepaalde tijd gekend is (beginpositie)
x(t) is primitieve functie van snelheid vx(t)
t
x = x0 + ∫ vx (t ) dt
t0
- Snelheid berekenen via integratie (als versnelling gekend is), als snelheid voor 1
bepaalde tijd gekend is (beginsnelheid)
vx(t) is primitieve functie van versnelling ax(t)
t
vx(t) = v0,x + ∫ ax ( t ) dt
t0
Eénparig rechtlijnige beweging:
- Beweging met constante snelheidsvector
(grootte dus ook constant)
- Grafieken kunnen uit elkaar afgeleid worden
Eénparig versnelde beweging
- Versnelling is constant
- Grafieken kunnen uit elkaar afgeleid worden
- T elimineren uit v(t) en x(t) v² = v0² + 2a (x-x0)
5. Vrij vallende voorwerpen
Zwaartekracht: kracht die op alle posities op aarde inwerkt (speciaal geval van gravitatie F)
2
,Galilei:
- Als 1e empirische studie van Fz op aarde fundament voor Newton
- Op bepaalde plaats op aarde + afwezigheid luchtweerstand voorwerpen vallen
met zelfde constante versnelling g = 9,80 m/s² (bv. hamer/veer vallen even snel)
Hoofdstuk 4: Dynamica, bewegingswetten van Newton
Dynamica: beschrijving van de beweging van een voorwerp kijken naar de oorzaak ervan
(oorzaak = kracht)
1. Kracht
Kracht:
- Actie die de snelheid van een voorwerp verandert elke versnelling veroorzaakt
door een F
- Vectoriële grootheid met grootte en richting
Contactkrachten: krachten overgedragen via fysisch contact (dagelijks leven)
Krachtveldkrachten: krachten overgedragen via krachtveld, geen fysisch contact
(bv. fundamentele krachten)
Isaac Newton (1642-1727):
- Bewegingswetten van Newton verband kracht en beweging
- Geloofde in alchemie (bv. lood in goud veranderen)
- Verhaal boom zelf verzonnen, want was paranoia dat mensen zijn ideeën zouden
stelen redeneringen afschermen van anderen wou ook niet samenwerken
- Wiskunde gebruiken om fysica te beschrijven (bv. differentiaalberekening bedacht)
2. 1e bewegingswet van Newton
1e wet van Newton = Wet van de Traagheid
- Beweging van voorwerp stopt door wrijvingskracht (als je bv. stopt met duwen)
- Stel alle krachten uitschakelen beweging verandert niet en voorwerp blijft in
rechte lijn verder bewegen
Besluit:
- Geen kracht nodig om voorwerp volgens rechte lijn in beweging/rust te houden
- Kracht nodig om de beweging te veranderen (bv. stoppen, afbuigen)
3. 2e bewegingswet van Newton
2e wet van Newton: (1 N = 1 kg m/s²)
- Een nettokracht op een voorwerp veroorzaakt een versnelling
3
, - Verband versnelling en kracht op voorwerp
- Versnelling is RE met kracht op voorwerp
- Versnelling is omgekeerd evenredig met de massa van een voorwerp
⃗
F
a⃗ = ⃗
F =m ⃗a Kracht is de actie die de versnelling veroorzaakt
m
Massa (kg):
- Maat voor de traagheid of inertie van een voorwerp
- Maat voor hoeveel weerstand een voorwerp gaat bieden tegen een versnelling door
een kracht
- Hoe groter de massa, hoe meer kracht er nodig is
- Massa ≠ gewicht: massa is een eig. van het voorwerp zelf en gewicht is de
aantrekkende kracht die de Fz op het voorwerp uitoefent
Gewicht = massa . gravitatiekracht (verschilt bij planeten)
Dynamische bewegingsvergelijkingen van een puntmassa:
- Resulterende kracht is de vectoriële som van alle inwerkende krachten
- Elke kracht kan ontbonden worden in vectorcomponenten
Fresulterend ≡ ∑
⃗
Fi = ma⃗
i
4. 3e bewegingswet van Newton
3e wet van Newton = Wet van actie en reactie
- Voorwerp oefent kracht uit op 2e voorwerp tegelijkertijd oefent 2e voorwerp een
gelijke (tegengestelde) kracht uit op 1e voorwerp
- Actie en reactie krachten werken in op verschillende objecten!
⃗
F BA = −⃗
F AB
Toepassing: voortstuwing door raketten
- Veel brandstof op korte tijd verbranden hete gassen stromen naar buiten (actie)
- Gassen voeren dan weer kracht uit op raket (reactie) even grote kracht
- Misvatting: raket versnelt niet door gassen die zich tegen de aarde afstoten
Wetten van Newton: geldig in inertiaalstelsel, stelsel dat zelf niet versneld wordt
Soorten krachten:
Fundamentele krachten:
- Gravitatiekracht (tussen 2 massa’s): kracht 6 x 10-39, afstand (m) oneindig
- Elektromagnetische interactie (tussen 2 ladingen): kracht 1/137, afstand (m) oneindig
- Zwakke kernkracht (radioactief verval): kracht 10-6, afstand (m) 10-18
- Sterke kernkracht (atoomkernen samenhouden): kracht 1, afstand 10 -15
4
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 sarahvcr. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $13.41. You're not tied to anything after your purchase.
