Nu, ik ben niet echt goed in Fysica
Onzin. Gegevens/gevraagd uit je opgave weten te destilleren in de correcte symbolen, formules kennen of op basis van die symbolen uit een formuleblad weten te halen, een paar basisprincipes snappen om verdere blunders te voorkomen, wat invullen en uitrekenen, klaar. Dát is middelbareschoolnatuurkunde. Niet minder, maar ook nauwelijks meer.
En als je er zó tegenaankijkt wordt het vaak verrassend simpel.
1. Een leeg flesje wordt gebruikt als een muziekinstrument. Om correct gestemd te staan met de andere instrumenten in het orkest, moet de fundamentele frequentie 440,0 Hz zijn. Als het flesje 26 cm hoog is, tot op welke hoogte moet het dan gevuld worden met water om de gewenste frequentie te produceren?
expliciet gegeven f=440 Hz
af te leiden gegeven, (max) 26 cm, is een afstand/lengte, en moet dus in dit geval iets met de golflengte λ te maken hebben. Een flesje is een zg. halfopen buis. Enig idee van het gedrag van staande golven in halfopen buizen??
impliciet gegeven, in al dit soort gevallen: de geluidssnelheid v (in lucht) is (ca.) 340 m/s.
Kun je deze drie grootheden middels een formule aan elkaar knopen?
2. Twee naast elkaar liggende geluidsbronnen sturen geluid uit met een frequentie van 800 Hz in lucht waarin de snelheid van het geluid 340 m/s is. Hoe ver naar achter moet je de eerste bron verzetten opdat een waarnemer die voor de bronnen staat geen geluid zou horen?
Geen geluid horen betekent dat de twee golven elkaar ter oplaatse van de waarnemer volledig uitdoven. Hiervoor moeten de golven dus perfect in tegenfase zijn. We gaan er hier van uit dat beide bronnen precies in fase zijn, anders is er geen beginnen aan. Hoe groot moet het verschil in afstand tot een waarnemer zijn om de uitgezonden golven tóch precies in tegenfase bij de waarnemer te laten arriveren?
expliciete gegevens
f= 800 Hz
v= 340 m/s
hiermee kun je een λ berekenen. Wat heeft die λ te maken met "het verschil in afstand tot een waarnemer" gezien de gedachte dat "beide bronnen precies in fase zijn" maar "ter plaatse van de waarnemer dus precies in tegenfase zijn" ?
3. Een wagentje is vastgemaakt aan een veer op een wrijvingsloze tafel en vervolledigt 1 oscillatie elke 2,4 seconden. Op t=0 wordt het wagentje losgelaten uit rust op een afstand van 0,1 m uit zijn evenwichtspositie. Wat is de snelheid van het wagentje op t=0,3 s?
Gegeven:
T= 2,4 s
t= 0,3 s
A(mplitude)
max= 0,1 m
gevraagd v.
Zoek eens een formule die je met een aantal van deze gegevens (en/of met iets wat je uit deze gegevens zou kunnen berekenen) verder zou kunnen helpen?
4. 50 g lood (c=0,11 kcal/kg°C) bij 100°C wordt in 75 g water bij 0°C gestopt. Wat is de eindtemperatuur van deze mix?
gegeven:
mlood= 50 g = 0,050 kg
clood = 0,11 kcal/kg°C
Tlood= 100°C
mwater= 75 g=0.075 kg
cwater = (zie tabellenboek, dan wel parate kennis) ..... kcal/kg°C
Twater = 0°C
Koel het lood in gedachten af tot 0°C. Hoeveel kcal levert dat op?
met die hoeveelheid kcal, hoeveel °C kun je daarmee die hoeveelheid lood én die hoeveelheid water weer opwarmen?
Analoog hiermee:
5. De smeltwarmte van ijs is 80 kCal/kg. Wanneer 50 g ijs bij 0°C wordt toegevoegd aan, 50 g water bij 25°C, wat is dan de eindtemperatuur?
koel het water af tot 0°C. Hoeveel energie/warmte (Q) levert dat op?
smelt het ijs tot water van 0°C. Hoeveel energie?warmte (Q) kost dat?
Heb je per saldo nog energie over? zo ja, hoeveel kun je die totale hoeveelheid water daar nog mee opwarmen?Zo nee, wat zal de temperatuur dan hoe dan ook blijven?
6. Q1 = 6 nC en ligt op (0.3 m,0 m), Q2 = -1 nC en (0 m,0.1 m) en Q3 = 5 nC en (0 m, 0 m). Hoe groot is de kracht op de lading van 5 nC?
Schets in diagram met de ladingen op de uiste coördinaten. M.b.v. wet van Coulomb bereken de kracht tussen Q1 en Q3, idem tussen Q2 en Q3. Teken deze krachten als vectoren op schaal in je diagram. Tel ze vectorieel op
7. Op de x-as is er een lading van 4 μC geplaatst op x = 1.0 m. Een lading van -2.0 μC ligt op de oorsprong. Waar kan ik nu een lading van 6.0 μC plaatsen zodat de netto-kracht op deze lading exact 0 is?
Ongeveer analoog aan 6)
Probeer nu eens verder en laat even zien wat je ervan brouwt. Geef je uitwerkingen/redeneringen. We kunnen dan zien wat voor denkfouten je eventueel nog maakt en kunnen die dan zonodig corrigeren.
Niet alles gelijk, dat leidt tot niks. Kom eerst eens met 1 en 2. Als je die doorhebt gaan we verder.
