|
De leerdoelen worden opgesplitst volgens de onderdelen Klassieke Mechanica en Relativiteitstheorie.
Onderdeel Klassieke Mechanica:
- Na afronding van de cursus ben je bekend met de wetten van Newton en de begrippen snelheid, versnelling, traagheid en kracht.
- Na afronding van de cursus kun je bewegingsvergelijkingen opstellen en oplossen voor een deeltje onder invloed van eenvoudige plaats en/of tijdsafhankelijk krachten.
- Na afronding van de cursus ben je bekend met de begrippen impuls en impulsmoment en kinetische, potentiele en mechanische energie. Je kent de relevante behoudswetten van deze grootheden, begrijpt wanneer ze van toepassing zijn en kunt ze toepassing om de beweging van deeltjes door te rekenen en te bespreken.
- Na afronding van de cursus ben je bekend de Galileo transformaties en met het begrippen massamiddelpunts beweging, relatieve beweging en gereduceerde massa. Je kunt deze toepassen om botsingen tussen twee deeltjes te beschrijven en met behulp van relevante behoudswetten door te rekenen.
- Na afronding van de cursus ben je bekend met de wetten van Kepler en begrijpt hoe deze volgen uit de wetten van Newton en de algemene zwaartekrachtswet van Newton. Je kunt de weten van Kepler toepassen op de beweging van bijvoorbeeld planeten.
Onderdeel Relativiteitstheorie:
- Na afronding van de cursus ben je vertrouwd met het rekenen met vectoren, in het bijzonder op de manier hoe ze gebruikt worden in de relativiteitstheorie.
- Na afronding van de cursus ben je bekend met de postulaten van de relativiteitstheorie, de tijdsdilatatie en de lengtecontractie en ben je in staat om aan de hand hiervan zelfstandig opgaven op te lossen.
- Na afronding van de cursus ben je vertrouwd met het relativistische Doppler-effect en de wet van de optelling van relativistische snelheden. Je kunt dit toepassen in concrete situaties.
- Na afronding van de cursus ben je vertrouwd met het tekenen en toepassen van ruimtetijd diagrammen.
- Na afronding van de cursus ben je in staat om de Lorentztransformaties op een probleemstelling in de relativiteitstheorie toe te passen.
- Na afronding van de cursus ben je vertrouwd met de begrippen van relativistische energie en impuls voor massieve en massaloze deeltjes, en het toepassen daarvan in deeltjesbotsingen en vervalprocessen waarbij deze grootheden behouden zijn.
- Na afronding van de cursus weet je hoe de lage snelheidslimiet te nemen, en zie je de verbanden tussen de relativistische en klassieke mechanica, in het bijzonder tussen de Galilei en Lorentz transformaties.
|
 |
|
|
De cursus behandelt zowel de klassieke als de relativistische mechanica.
De klassieke mechanica is gebaseerd op de wetten van Newton en behandelt de gevolgen daarvan op de beschrijving van beweging. Mechanische energie, impuls, impulsmoment en de bijbehorende behoudswetten zijn onderwerpen die aan de orde komen. Verder worden de dynamica van roterende lichamen, de beweging in een zwaartekrachtsveld (wetten van Kepler) en trillingen (harmonische oscillaties) behandeld.
Bij de relativistische mechanica maak je kennis met moderne begrippen rond ruimte en tijd en de implicaties daarvan voor de natuurkunde.
Aan de hand van Einstein’s lichtpostulaat ontwikkelen we een beeld over hoe ruimte en tijd één geheel vormen. Om de metingen aan lengtes en tijdsduren van verschillende waarnemers met mekaar te vergelijken gebruiken we de "Lorentz transformaties". In natuurkundig relevante situaties leiden deze tot, bijvoorbeeld tijdsdilatatie, de tweelingparadox, lengte contractie, en het Doppler effect.
Vervolgens besteden we aandacht aan het begrijpen van het behoud van energie en impuls, relativistische botsingen, vervalsprocessen, en Einstein’s beroemde formule E=mc2.
|
|
|