Speciale relativiteitstheorie/klassieke mechanica 1

Special Theory of Relativity/Classical Mechanics 1

Studiewijzer 2015/2016

Globale inhoud

Twee gescheiden onderwerpen worden bij dit vak behandeld: de klassieke mechanica van Newton en de speciale relativiteitstheorie van Einstein. De klassieke mechanica beschrijft met behulp van gedetailleerde analyse de natuurkundige processen die we tegenkomen in het dagelijkse leven. Veel van de concepten die worden behandeld tijdens dit deel van het college zijn van essentieel belang voor het begrijpen van alle vervolgvakken in de studie natuurkunde. De speciale relativiteitstheorie behandelt de relatieve beweging van objecten als de relevante snelheden in de buurt komen van de lichtsnelheid. De natuur blijkt dan totaal anders te werken dan onze intuitie!

Leerdoelen

Leerdoelen Speciale relativiteitstheorie

• Kennen van de twee postulaten ten grondslag liggen aan de speciale relativiteitstheorie.
• Afleiden en kunnen uitleggen door middel van gedachtenexperimenten hoe tijddillatatie en Lorentzcontractie tot stand komen.
• Toepassen van invariante ruimte-tijd intervallen
• Toepassen van Minkowski diagrammen om gebeurtenissen in ruimte-tijd te interpreteren en uit te rekenen.
• Relativistisch optellen van snelheden.
• Essentiele stappen kunnen uitleggen van de afleidingen van relativistische energie en impuls.
• Transformeren van ruimte-tijd coordinaten en energie en impuls met behulp van de Lorentztransformaties en de Galileitransformaties.
• Eenvoudige problemen wiskundig oplossen met behulp van behoud van relativistische energie en impuls.
• Uitleggen van en berekeningen maken met het relativistische Doppler effect.

Leerdoelen Klassieke mechanica

• Kennen van het SI system
• Uitvoeren van een dimensionele analyse.
• Basisvaardigheden in het rekenen met vectoren. Kunnen optellen en aftrekken van vectoren en het gebruiken van het inproduct. Weten wat eenheidsvectoren zijn en waarvoor ze dienen
• Het kunnen beschrijven van een eenparig versnelde beweging met behulp van vectoren.
• Het kennen van de drie wetten van Newton.
• Problemen wiskundig kunnen oplossen waarin zwaartekracht, normaalkracht, spankracht, wrijvingskracht, of een snelheidafhankelijke kracht een rol spelen.
• Kunnen beschrijven van positie, snelheid en versnelling in poolcoordinaten
• Kunnen rekenen aan een eenparige cirkelbeweging met behulp van centripetaal krachten.
• Het kennen en kunnen uitrekenen van de begrippen Arbeid, Kinetische Energie, Potentiele Energie en Vermogen.
• Weten wat een conservatieve kracht is.
• Problemen oplossen waarin er sprake is van behoud van mechanische energie.
• Weten wat impuls is en impuls kunnen uitrekenen van een object.
• Het verschil weten tussen elastische en in-elastische botsingen.
• Het zwaartepunt van een system van objecten kunnen uitrekenen.
• Problemen oplossen met behulp van de wet van behoud van impuls.
• Weten wat hoeksnelheid en hoekversnelling van een object betekenen.
• Kennen van Newtons wetten voor draaiende objecten
• Weten wat traagheidsmoment is en uitrekenen in eenvoudige gevallen.
• Toepassen van het parallelle assen theorema.
• Kunnen rekenen aan draaiende objecten met een traagheidmoment.
• Kennen van draaiimpulsmoment en toepassen van behoud van impulsmoment in eenvoudige gevallen.

Onderwijsvormen

Hoorcollege en werkcollege.

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanvullende eisen voor dit vak:

Het wordt sterk aangeraden aanwezig te zijn bij het HC / WC. In het algemeen is de ervaring van de docent dat aanwezige studenten dit vak met goed gevolg afronden en afwezige studenten niet.

Toetsing

Tentamen is compenseerbaar met tussentoetsen, maar alleen als tentamencijfer is > 5.0

Opdrachten

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster