Astrofysica: 2 Kwadratenwet (13.3)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Astrofysica: 2. Kwadratenwet (Newton 13.3)

Leerdoelen:
-Je kunt werken met de formule voor de kwadratenwet.

-Je snapt waar het kwadraat in deze wet vandaan komt.

-Je kunt werken met het verband tussen de afstand tot een bron en de intensiteit

Opgaven foton: 17 t/m 20

00:48

Voor afstanden wordt vaker een kleine 'r' gebruikt.

Voor afmetingen (van bijv. een planeet of ster) wordt wel vaak de grote R voor de straal van het voorwerp gebruikt.

In beide gevallen gaat het om een straal van een bol. 

Bij de r de straal (en bijbehorende oppervlakte) van een denkbeeldige bol.

Bij de R de  straal (en bijbehorende oppervlakte) van het daadwerkelijke (bolvormige) voorwerp.

01:40

Formules van oppervlakte en inhoud van een bol (en andere vormen) vind je in tabel 36 van de BiNaS.

03:46

Kwadratenwet: als de straal 2 x zo groot wordt, dan wordt het boloppervlakte (4πr²):

1. 4 x zo klein
2. 2 x zo klein
3. 2 x zo groot
4. 4 x zo groot

04:40

Kwadratenwet: als de straal 2 x zo groot wordt, dan wordt de intensiteit:

1. 4 x zo klein
2. 2 x zo klein
3. 2 x zo groot
4. 4 x zo groot

De formule van de kwadratenwet staat in de BiNaS bij Trillingen, Golven en Optica, 35-B2. Hij heet 'intensiteit volgens kwadratenwet'.

Hieruit volgt ook het omgekeerd kwadratisch verband met de afstand / straal.

Deze formule volgt uit de algemene formule voor de intensiteit:

En de formule voor de oppervlakte van een (denkbeeldige ) bol: 

In het filmpje werd gesproken over deel van het vermogen dat door een denkbeeldige oppervlaktetje A zou gaan op een afstand R2: 

Om de intensiteit ter plekke van het oppervlakte A te berekenen, moet deze formule nog gedeeld worden door de oppervlakte A. Je houdt dan de BiNaS formule over!

I=​4πr​2​​​​P​bron​​​​

P​deel​​=​(4πr​2​​)​​A​​P​bron​​→I=​A​​P​​=​A​​P​deel​​​​=​(4πr​2​​)​​P​bron​​​​

I=​A​​P​​

A=4πr​2​​

Maak een samenvatting die in ieder geval de leerdoelen omvat. Lever een foto van je samenvatting in.

Geef hieronder aan wat je nog niet (goed) snapt van de theorie.

Astrofysica: 2. Kwadratenwet (Newton 13.3)

Leerdoelen:
-Je kunt werken met de formule voor de kwadratenwet.

-Je snapt waar het kwadraat in deze wet vandaan komt.

-Je kunt werken met het verband tussen de afstand tot een bron en de intensiteit

Opgaven foton: 17 t/m 20

Lever hier foton opgave 17 in.

Omgekeerd kwadratisch verband.

a.

Op een afstand van maximaal 1,2 (of 1,1) m.

b.

Lever hier foton opgave 18 in.

Hint.

Zoek de afstand van de zon tot de aarde op (tabel 31 of 32C) en gebruik de kwadratenwet I = P / 4 pi r²

a.

Hint

Zie ook tabel 22!

b.

Lever hier foto opgave 18 in.

Hint

Je hebt (nog steeds) de Pzon en nu de Iplaneet. Met I = P / 4pi r ² kan je dan de afstand van de zon tot deze planeet berekenen. In tabel 31 kan je dan de juiste planeet zoeken.

c.

Lever hier foton
opgave 19 in.

Lever hier foton
opgave 20 in.

Hint

Voor deze opgave moet je alle drie de tot nu toe geleerde formules toepassen.

De wet van Wien voor de Temperatuur T.
De kwadratenwet voor het uitgezonde vermogen P. 
De stralingswet van Stefan-Boltzman voor het oppervlakte van de ster.

Geef aan wat je nog niet (goed) begreep van de vorige opgaven.

Als je nog vragen over de theorie en/of de opgaven hebt, kan je die hier stellen.

Fouten en suggesties

Heb je een fout gevonden in deze Lessonup, het nakijkboekje of de website?
Of heb je een suggestie of tip voor het verbeteren?

Geef het door via het foutenformulier!

Bedankt voor je inzet!