Algemene Natuurkunde I

==Gepikt bij de geografen==

Theorie

#Leg het verschil uit tussen statische en dynamische wrijvingskracht. Geef de definities voor hun bijhorende wrijvingscoëfficiënten. Bespreek hoe men deze kan bepalen. Geef tenslotte het verloop weer van de Fw wanneer de ingrijpende tangentiële kracht groter wordt en bespreek dit. #Geef de definitie van de gravitatiepotentiaal, gravitatieveldsterkte, gravitatielijnen. Leid af hoe de gravitatiepotentiaal varieert met de hoogte. #Bewijs dat de gravitatie conservatief is. Leid hieruit af dat het verschil in gravitatie potentiaal op 2 hoogtes dichtbij de aarde gelijk is aan de valversnelling maal het verschil in hoogte. #Definieer het traagheidsmoment van een vast lichaam. Leidt een uitdrukking af (waar het traagheidsmoment expliciet in voorkomt) voor het impulsmoment van een vast lichaam dat roteert rond een as door een vast punt. Toon een voorwaarde aan waarvoor de grootte van het impulsmoment evenredig is met dat van het traagheidsmoment. Vermeld dimensie en eenheden. #Toon aan hoe men komt tot een wiskundige voorstelling van een golf. Pas dit toe voor een harmonische golf. Verduidelijk alle grootheden die deze golf karakteriseren en geef hun verband. #Kromlijnige beweging van een puntmassa: leid uitdrukkingen af voor de baanversnelling en de normaalversnelling, en analyseer de dynamica van een conische slinger. #Definiëer het begrip conservatieve kracht, toon met een voorbeeld aan waarom een puntmassa in een conservatief krachtveld potentiële energie bezit, en maak duidelijk waarom er een unieke relatie tussen arbeid en verandering van potentiële energie is. #Definiëer het massamiddelpunt, de impuls en het impulsmoment van een stelsel van deeltjes, en leid af en interpreteer: de bewegingsvergelijking van het massamiddelpunt en de rotationele vorm van de bewegingsvergelijking van een stelsel. #Leid af: de dynamische bewegingsvergelijking van de relatieve beweging in een tweedeeltjes stelsel o.i.v. inwendige krachten, interpreteer en pas dit toe op de klassieke beschrijving van de dynamica van diatomische moleculen. #Rotatie van een vormvast object om een vaste as in een inertiaalstelsel: formuleer de wet van behoud van impulsmoment en toon met een voorbeeld naar keuze aan dat inwendige krachten de rotatieenergie kunnen veranderen. #Analyseer de beweging van een horizontale tol en gebruik deze analyse om de werking van een gyroscoop uit te leggen en gyroscopische effecten te verklaren. #Bespreek de kinematica van de zuivere rolbeweging en de kinetische energie, en analyseer de dynamica van een zuivere rolbeweging op een hellend vlak . #Gravitatie: Definieer en verduidelijk de begrippen centraal gravitatieveld, gravitatieveldsterkte en gravitatiepotentiaal. #Analyseer de getijdenwerking op aarde en bereken de relatieve grootte van het effect van maan en zon. #Toon de microscopische oorsprong van de elasticiteit van vaste stoffen aan, en geef met een voorbeeld het verband aan tussen de microscopische en macroscopische elastische constanten. #Leid af, vertrekkend van de relativistische massa: de totale relativistische energie van een massa, en interpreteer het resultaat. #Bespreek klassiek én kwantumfysisch de rotatie- en de vibratie-energie van diatomische moleculen, en toon aan hoe men uit rovibrationele emissiespectra informatie bekomt over de moleculen.

Oefeningen

#Een staaf met massa m en lengte l rust op een wrijvingloos horizontaal vlak en kan roteren rond een eindpunt (I=ml²). Een projectiel met snelheid v op het vlak in een baan loodrecht op de staaf elastisch tegen het vrije uiteinde van de staaf, waardoor de v van het projectiel 0 wordt. Bereken de massa van het projectiel en de hoeksnelheid van de staaf na de botsing. #Welke zou de T zijn van de atmosfeer moeten zijn opdat waterstofmoleculen uit het gravitatieveld zouden kunnen ontsnappen? Aardomtrek=40000km (ant. 10000K). #Een student volgt duiklessen en ondervindt dat hij in het zwembad een massa van 0.5kg moet meenemen om op een bepaalde hoogte te blijven zweven. In zeewater, waarvan de dichtheid 2,5% hoger is dan in het zwembad, moet hij 5 van deze gewichten meenemen om op dezelfde hoogte te blijven zweven. Wat is de massa van de student (antw. 71 kg).</text> index.php?title=Categorie:1ste Bachelor