Natuurkunde H4 :

29
Natuurkunde H4: M.Prickaerts 19-08-13

description

Natuurkunde H4 :. M.Prickaerts 19-08-13. Basisvaardigheden. Wat is een grootheid? Een meetbare “eigenschap” Noem de 9 basisgrootheden Lengte, massa, tijd, (elektrische) stroomsterkte, (absolute) temperatuur, hoeveelheid stof, lichtsterkte, vlakke hoek en ruimtehoek Wat is een eenheid? - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Natuurkunde H4 :

Natuurkunde H4:

M.Prickaerts19-08-131BasisvaardighedenWat is een grootheid?Een meetbare eigenschap Noem de 9 basisgroothedenLengte, massa, tijd, (elektrische) stroomsterkte, (absolute) temperatuur, hoeveelheid stof, lichtsterkte, vlakke hoek en ruimtehoekWat is een eenheid?De maat waarin je de gemeten grootheid vergelijktNoem de bijbehorende basiseenhedenMeter, kilogram, seconde, ampre, Kelvin, mol en Candela, radiaal, sterradiaal2BasisvaardighedenVroeger gebaseerd op een vastgestelde waardeTegenwoordig naar natuurconstanten afgeleidAfgeleide groothedenOppervlakte, dichtheid, snelheidAfgeleide eenheden zijn af te leiden uit de formules van de groothedenMachten van tien/ SI Prefix

Machten van 10Belangrijk voor wetenschappelijke notatieAltijd een cijfer voor de komma (en een macht van 10Deze machten zijn handig te indicatie, bijvoorbeeld bij orde van grootte Kopen huis, afstanden, massa

Zon 10 tdm 11, massa elektron 10 tdm -315Machten van 10Rekenen met machten van 10

Dit werkt ook zo bij eenheden, zet dan het symbool van de eenheid op de plek van de 10

EenhedenWanneer we de eenheid van de grootheidwillen benoemen, zetten we haakjes om de grootheid;[l]= m , [t]= s , [T]= KFormules schrijft je normaal met groothedenVoor de afgeleide eenheid vul je de eenheden in op deze plekkenDit kan ook in andere eenheden ingevuld worden

Eenheden omrekenenJe moet eenheden dus ook kunnen omrekenenBijvoorbeeld meter per seconde naar km per uurOf gram per kubieke cm naar kg per kubieke meterDoe dit met stapjes, reken bv eerst om hoeveel kg dit is per kubieke cm en maak dan de stap naar kubieke meter (houd rekening met de machten!)Omrekenen (machten)Eenheid zonder macht */ 10Eenheid met macht twee (kwadraat) */100Eenheid met macht drie */1000Enz.Let op; wordt de prefix kleiner wordt het getal natuurlijk groterMeetonzekerheidBij het meten van een grootheid heb je altijd te maken met een meetonzekerheid, je weet namelijk niet of je precies de juiste waarde kan aflezenBij het aflezen van een analoog maar ook digitaal meetinstrument is er altijd een meetfout/afleesfoutDit noem je een toevallige fout, ook bij een digitale meter, want deze rondt de gemeten waarde altijd afAnaloog/DigitaalAnaloog

Digitaal

Systematische foutNormaliter moet een meter op een 0-waarde ingesteld wordenZo start de snelheidsmeter in een auto op 0 km/h, een ampre op 0 ampre enz.Echter kan (door een defect) een meter niet de juiste 0-waarde aangeven, bijvoorbeeld staat de snelheidsmeter van de auto bij stilstand altijd op 6 km/hJe spreekt dan van een systematische fout

Russische bandenmeter van Petrus

AfleesfoutMet het oog meetwaardes noteren is gevaarlijk, je maakt al snel een afleesfout (zie analoge meters)Met name bij het aflezen van een waterstand gaat het vaak foutGevolg; capillariteit

MeetonzekerheidDe regel bij het aflezen van een waardewaar je te maken hebt met meetonzekerheid1/10 van de kleinste schaalStel je schat de waarde tussen de streepjes 1,2 en 1,3 en stelt de waarde op 1,23 mLDe kleinste schaal is 0,1 (ruimte tussen streepjes)De meetonzekerheid is dan 1/10 van 0,1 oftewel 1/100 dus de uitkomst is dan1,23 +- 0,01 mLMeetnauwkeurigheidNatuurkunde vindt dat:25 g Iets anders is dan:25,00 g

Het aantal cijfers van een getal is een maat voor de nauwkeurigheid van de meting/instrumentDit noemen we significantie6,5 cmrechthoek5,5 cmNatuurkunde is niet 100% nauwkeurig:breedte = 6 cmbetekent in de natuurkunde:groter dan 5,5 cm en kleiner dan 6,5 cm Omdat metingen niet 100% nauwkeurig zijnNatuurkunde is zo nauwkeurig mogelijk:breedte = 6,3 cmMet deze liniaal moet je schrijven:betekent in de natuurkunde:groter dan 6,25 cm en kleiner dan 6,35 cm Deze liniaal heeft een schaalverdeling in cmDan moet je op 1/10e van een cm nauwkeurig aflezenHet laatste cijfer moet je schatten. Dat weet je niet 100% zeker.(breedte kan ook 6,2 cm of 6,4 cm zijn)breedte = 6 cmis te onnauwkeurigbreedte = 6,28 cmis te nauwkeurigMet deze liniaal mag je niet schrijven:(niet breedte 6,3 cm)Aflezen van een instrument1234567891017AfsprakenV < 36,9 cm3

Meetnauwkeurigheid kun je noemenV = (36,8 + 0,1) cm3Meetnauwkeurigheid kun je weglatenI = 0,39 A betekent:I 0,385 A I < 0,395 A(0,39 A 0,005 A)(0,39 A + 0,005 A)enV 36,7 cm3 MeetwaardeMeetnauwkeurigheidbetekent:(36,8 cm3 0,1 cm3)en(36,8 cm3 + 0,1 cm3)Wat is significantie?Utrecht 12

A28Je komt op de A28 dit ANWB bord tegenHoe ver ligt Utrecht dan weg?Je rijdt 100 meter verderHoe ver ligt Utrecht dan weg?Waarom is 11.900 meter niet goed?In de natuurkunde schrijf je van een meetwaardealleen de cijfers op die je (redelijk) zeker weetDit aantal cijfers noem je de significantie12 km2 cijfers12.000 m5 cijfersCijfers achter de kommaDit zegt niets over de nauwkeurigheid van de metingHet aantal significante cijfers moet altijd gelijk blijven dus;6,73* 10-2 is significant gelijk aan 0,0673Echter heeft de eerste twee cijfers achter de komma en de tweede waarde 5 cijfersBeiden hebben dus 3 significante cijfersBelangrijk!Het aantal nullen voor een waarde tellen NIET mee voor het aantal significante cijfersNullen aan het eind van een waarde welVoorbeeld0,003400,100030,000300112,0RegelsBij berekeningen moet je rekening houdenmet significante cijfersWanneer we waardes met elkaar gaan vermenigvuldigen moet je kijken naar het aantal significante cijfers (laagste aantal is bepalend)Bij het optellen en aftrekken wint het getal met het kleinst aantal cijfers achter de kommaDus 12,03 * 4,0 = 48,12 wordt dus 4812,03* 0,004 = 0,048 wordt dus 5 * 10-29,33 4,1300 = 5,2000 wordt dus 5,20Telwaarden en constantenDeze tellen niet mee voor significantieOmtrek cirkel= 2**rDe twee is in deze een telwaarde (oneindige nauwkeurigheid) is een constante (groot aantal significante cijfers) Het aantal significante cijfers van de uitkomst van deze formule is dus geheel bepalend door het aantal significante cijfers van de straalHet maken van een tabelEr zijn regels voor de standaardvorm van een tabelDe meetwaarden van een grootheid staan in kolommenIn de eerste kolom zet je de waarde die jij steeds verandert hier zit een logische volgorde in, bijvoorbeeld oplopendIn de tweede kolom schrijf je je resultatenDe bovenste rij van de tabel heet de kop, hierin staat de grootheid en de eenheid (tussen haakjes)In een kolom staat altijd hetzelfde aantal cijfers achter de komma, nullen niet weglaten

Tabel voorbeeld

Van tabel naar diagramDe eerste naam van het diagram (s,t diagram) staat altijd op de verticale asHet totaal van assenstelsel, bijschriften, meetpunten en lijn door de meetpunten noem je een diagramDe vloeiende lijn door de meetpunten heet de grafieklijn of afgekort de grafiekRegelsAssen staan loodrecht op elkaarHorizontale as; de vaste waardes Verticale as; de meetwaardesBij een as een pijltje met de grootheid (met erachter de eenheid tussen haakjes)Breng een schaalverdeling aan op de assen zodat de grafieklijn het diagram vult, begint de schaalverdeling niet bij 0 gebruik je een asonderbrekingKies per schaaldeel voor stappen van 1,2,4 of5, of veelvouden hiervanZorg dat de meetpunten zichtbaar blijven wanneer je de lijn erdoor trektTeken een vloeiende lijn door de punten die het verband tussen de meetpunten weergeven. Deze punten liggen niet altijd precies op de lijn, zorg dan dat er evenveel punten onder als boven de lijn liggen. Diagram

Aflezen in een diagramNiet de meetpunten maar de grafieklijn laat het gemeten verband tussen de twee grootheden zienSoms wil je een meetwaarde weten bij een punt waar geen precieze meting is geweest, dankzij de grafieklijn kun je toch een waarde bepalenHet bepalen van een tussenliggende (tussen twee meetwaardes in) waarde noemen we interpolerenSoms is het nodig om de grafieklijn te verlengen om een waarde te bepalen, dit noemen we extrapoleren