Relativiteit - Gelijktijdigheid
Relativiteit
Gelijktijdigheid
1 / 18
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 5,6
In deze les zitten 18 slides, met tekstslides.
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Relativiteit
Gelijktijdigheid
Slide 1 - Tekstslide
Hoofdstuk Relativiteit
Relativiteit - Gelijktijdigheid
Relativiteit - Tijdrek & lengtekrimp
Relativiteit - Ruimte-tijddiagram
Relativiteit - Zwarte gaten
Slide 2 - Tekstslide
Leerdoelen
Aan het eind van de les kun je...
...
...
Slide 3 - Tekstslide
Op een hoogte van 10 km in onze atmosfeer ontstaan muonen. Ondanks dat deze deeltjes met 99,9% van de lichtsnelheid voortbewegen, bestaan zo kort (2,2 μs) dat het onmogelijk lijkt om ze nog op zeeniveau te detecteren. Toch meet je muonen op het aardoppervlak.
Hoe is dat mogelijk?
Voorbeeld Muonen
Δtb=√1−c2v2Δteigen
Laten we wat gegevens noteren:
v = 0,999·c
ℓeigen = ?ℓb = ?
Δteigen = 2,2 μs = 2,2·10-6 s
Δtb = ?
ℓb=ℓeigen⋅√1−c2v2
Δt=√1−c2v2Δteigen
→Δteigen=Δt⋅√1−c2v2=5,3⋅√1−c2(0,80c)2=3,2 jaar
Δteigen=vℓb=0,80⋅2,99792⋅1082,4⋅1016=3,2 jaar
Slide 4 - Tekstslide
Gelijktijdigheid
O = waarnemer
A = blikseminslagplaats A
B = blikseminslagplaats B
Slide 5 - Tekstslide
Gelijktijdigheid
O = waarnemer
A = blikseminslagplaats A
B = blikseminslagplaats B
Waarnemer O neemt beide blikseminslagen tegelijkertijd waar.
Slide 6 - Tekstslide
Welk referentiestelsel is in rust ten opzichte van het ander?
Gelijktijdigheid
Slide 7 - Tekstslide
Welk referentiestelsel is in rust ten opzichte van het ander?
Beide! Zowel O2 ziet O1 naar rechts bewegen. Maar andersom, kan ook O1 O2 naar rechts zien bewegen.
Gelijktijdigheid
Slide 8 - Tekstslide
Welk referentiestelsel is in rust ten opzichte van het ander?
Beide! Zowel O2 ziet O1 naar rechts bewegen. Maar andersom, kan ook O1 O2 naar rechts zien bewegen.
Met geen enkel experiment is vast te stellen welk referentiestelsel 'werkelijk' in rust verkeert of beweegt!
Gelijktijdigheid
Slide 9 - Tekstslide
O = waarnemer A = blikseminslagplaats A B = blikseminslagplaats B
Gelijktijdigheid
Slide 10 - Tekstslide
O = waarnemer A = blikseminslagplaats A B = blikseminslagplaats B
We nemen aan dat O1 zich halverwege A1 en B1 bevindt en dat O2 zich halverwege A2 en B2 bevindt.
Gelijktijdigheid
Slide 11 - Tekstslide
O = waarnemer A = blikseminslagplaats A B = blikseminslagplaats B
We nemen aan dat O1 zich halverwege A1 en B1 bevindt en dat O2 zich halverwege A2 en B2 bevindt.
Vinden beide gebeurtenissen (inslagen) voor elke waarnemer gelijktijdig plaats?
Gelijktijdigheid
Slide 12 - Tekstslide
O = waarnemer A = blikseminslagplaats A B = blikseminslagplaats B
Gelijktijdigheid
Laten we kijken naar een moment later, zoals in b, vanuit waarnemer O2 gezien. De snelheid v is van relativistische grootte (in de buurt van lichtsnelheid c). Voor waarnemer O2 komen A2 en B2 tegelijkertijd aan, maar B1 is al langs O1 gegaan en A1 moet O1 nog bereiken. Dus voor O2 vinden de gebeurtenissen niet tegelijkertijd plaats. Gelijktijdigheid is dus een relatief begrip.
Slide 13 - Tekstslide
Muonen
(c⋅Δt)2=(v⋅Δt)2+(c⋅Δteigen)2
Slide 14 - Tekstslide
Maken opgaven 1 t/m 4
Opgaven
Slide 15 - Tekstslide
Wereldbeeld
In het heelal draaien objecten vaak in cirkelbanen om elkaar heen. De formules die in dit hoofdstuk volgen kunnen goed gebruikt worden om objecten in het heelal beter te begrijpen. Een bekend voorbeeld is het bewegen van de aarde om de zon. De aarde maakt namelijk nagenoeg een cirkelvormige baan om de zon.
Het werd niet altijd geloofd dat de aarde om de zon draait. Er werd geloofd dat de aarde zich in het centrum van het heelal bevond en dat alle hemellichamen om dit centrum heen draaide. Dit wordt het geocentrische wereldbeeld genoemd (zie afbeelding links). In de 16de eeuw vond Copernicus voor het eerst bewijs dat de aarde om de zon heen draait. Dit wordt het heliocentrische wereldbeeld genoemd (zie afbeelding onder).
Slide 16 - Tekstslide
Opgaven
Opgave 1
Copernicus kwam als eerste met bewijs voor het heliocentrische model.
a. Wat is het heliocentrische model?
b. Welk bewijs vond hij? Gebruik in je antwoord in ieder geval het woord retrograde beweging.
Opgave 2
Galileo vond tevens een bewijs dat het geocentrische model verwierp. Welk bewijs vond hij en waarom verwierp dit het geocentrische model?
Opgave 3
Toen men nog geloofde dat de aarde niet om zijn eigen as draait, moest men aannemen dat de sterren elke 24 uur een rondje om de aarde maakten. Leg uit waarom men dit dacht.
Opgave 4
De maan draait in iets meer dan 27 dagen in een baan om de aarde.
a. Leg uit wanneer zons- en maansverduisteringen plaatsvinden tijdens deze beweging.
b. Leg uit waarom niet elke 27 dagen een zons- of maansverduistering plaatsvindt.
c. Leg uit of er in de middag een volle maan zichtbaar kan zijn.
Slide 17 - Tekstslide
Opgaven
Opgave 1
Copernicus kwam als eerste met bewijs voor het heliocentrische model.
a. Wat is het heliocentrische model?
b. Welk bewijs vond hij? Gebruik in je antwoord in ieder geval het woord retrograde beweging.
Opgave 2
Galileo vond tevens een bewijs dat het geocentrische model verwierp. Welk bewijs vond hij en waarom verwierp dit het geocentrische model?
Opgave 3
Toen men nog geloofde dat de aarde niet om zijn eigen as draait, moest men aannemen dat de sterren elke 24 uur een rondje om de aarde maakten. Leg uit waarom men dit dacht.
Opgave 4
De maan draait in iets meer dan 27 dagen in een baan om de aarde.
a. Leg uit wanneer zons- en maansverduisteringen plaatsvinden tijdens deze beweging.
b. Leg uit waarom niet elke 27 dagen een zons- of maansverduistering plaatsvindt.
c. Leg uit of er in de middag een volle maan zichtbaar kan zijn.
