Studiewijzer 2018/2019
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!
Studiemateriaal
Literatuur
- D.C. Giancoli, 'Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics', Pearson New International Edition, ISBN 1447965280, Pearson Higher Education, 2013.
- Aanbevolen: B.W. Carroll en D.A. Ostlie, 'An introduction to modern astrophysics', Addison Wesley/Pearson Education.
Syllabus
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
Activiteit | Aantal uur |
Hoorcollege | 28 |
Tentamen | 3 |
Tussentoets | 4 |
Werkcollege | 32 |
Zelfstudie | 101 |
Aanwezigheid
Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):
-
Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
-
Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
-
Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
-
Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer.
-
Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt voor de vakken in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht. In geval van persoonlijke omstandigheden, zoals in OER-A Artikel 6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.
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
| Onderdeel en weging
|
Details
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
Tentamen is compenseerbaar met tussentoetsen, maar alleen als tentamencijfer is > 5.0
Fraude en plagiaat
Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl
Weekplanning
| Weeknummer |
Onderwerpen |
Studiestof |
| 1 |
zie de documentatie op Canvas |
|
| 2 |
|
|
| 3 |
|
|
| 4 |
|
|
| 5 |
|
|
| 6 |
|
|
| 7 |
|
|
| 8 |
|
|
Rooster
Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.
Aanbevolen voorkennis: VWO-NT.
Verwerking vakevaluaties
Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.
Coördinator
Coordinator Kjeld Eikema geeft het college over klassieke mechanica, terwijl Alejandra Castro-Anich het speciale relativiteitstheorie gedeelte voor haar rekening neemt.