Samenvatting hoofdstuk 1
De natuurkunde kent 3 kanten: theorie, experiment en toepassing.
Er zijn 3 manieren van onderzoek in de natuurkunde:
Experimenteel onderzoek
Dit onderzoek kan op verschillende manieren worden opgezet, dit hangt af van het onderzoeksdoel:
- Theorie bevestigen of verwerpen, om je hypothese te bevestigingen of verwerpen
- Theorie bijstellen, een onderzoeker heeft een verschijnsel vastgesteld dat niet overeenstemt met de gebruikelijke theorie, anderen gaan dit onderzoek controleren
- Effect optimaliseren, ze gaan kijken of uit andere methodes of opstellingen betere resultaten te krijgen zijn
- Eigenschappen vaststellen, de eigenschappen van bijvoorbeeld een apparaat vaststellen en eventueel vergelijken
- Materialen zoeken, onderzoeken of het bij één waargenomen verschijnsel zich ook bij andere stoffen voordoet
Literatuuronderzoek
Om meer informatie te verzamelen op ‘onderzoek uit gaan’, in bijvoorbeeld boeken, op internet, en andere bronnen.
Ontwerpen
Onderzoekers kunnen ook betrokken zijn bij het ontwerpen en ontwikkelen van apparatuur. Bijvoorbeeld nieuwe meetinstrumenten enz.
Een experimenteel onderzoek levert meetresultaten op. Dit kan in een tabel, maar ook in een diagram, dat is handig want dat geeft in één oogopslag een overzicht van een groot aantal afzonderlijke meetresultaten.
Interpoleren: dat je in een diagram binnen het meetgebied de bij elkaar horende waarden kan aflezen, ook al zijn deze niet gemeten.
Extrapoleren: dat je in een diagram de bij elkaar horende waarden kan aflezen, terwijl het niet in het meetgebied zit. Je trekt de lijn bijvoorbeeld een stukje door, dit is bijna altijd erg onduidelijk omdat het niet in je meetgebied ligt.
Een meetonzekerheid is dat de gemeten waarde iets groter of kleiner kan zijn als de werkelijkheid. De meetonzekerheid wordt veroorzaakt door het meetinstrument, de meetmethode en de meetomstandigheden.
Om het aantal significante cijfers te bepalen tel je het aantal cijfers waaruit een getal bestaat. Alle getallen tellen mee, maar als een ‘nul’ staat voordat er een ander getal staat, telt die niet mee ( bijv. 0,012 heeft 2 significante cijfers, de 1 en de 2. 1,203000 heeft 7 significante cijfers, alle cijfers tellen mee)
Afronden bij uitkomsten
- Bepaal het aantal significante cijfers van elk meetgegeven.
- Stel vast welk meetgegeven het minste significante cijfers heeft, en onthoud hoeveel dat het er zijn.
- Reken de som uit.
- Rond het antwoord af zodat er evenveel significante cijfers in het antwoord staan, dan in het meetgegeven die het minste significante cijfers heeft.
Je kijkt naar verbanden uit de meetresultaten:
Kwalitatief verband
Hierbij maak je duidelijk wat er met y gebeurt als de x verandert.
Kwantitatief verband
Je zoekt naar het wiskundig formule die het verband tussen de 2 grootheden x en y beschrijft. Om deze te inden moet je een aantal metingen verrichten.
Recht evenredig verband
2 grootheden zijn recht evenredig: als de ene grootheid 2 of 3 keer zo groot wordt is de andere grootheid ook 2 of 3 keer zo groot.
In een diagram ziet het er uit als een rechte stijgende lijn.
Je kunt een recht evenredig verband ook herkennen door: x / y = c , y = c * x
Lineair verband
Een lineair verband herken je door een rechte lijn die niet door de oorsprong gaat. (soms in hoge uitzondering wel).
Omgekeerd evenredig verband
2 grootheden zijn omgekeerd evenredig: als de ene grootheid 2 of 3 keer zo groot wordt is de andere grootheid juist 2 of 3 keer klein.
In een diagram ziet het er uit als kromme lijn.
Je kunt een omgekeerd evenredig verband ook herkennen door: x * y = c , y = c / x
Coördinaten transformatie
Je gebuikt een coördinaten transformatie om te kijken of het verband tussen 2 grootheden omgekeerd evenredig is. Daarbij wordt het diagram verandert in een rechte lijn door de oorsprong.
- Je hebt een tabel
- Maak er overal in de tabel 1/x of 1/x2 van.
- Reken de breuken ervan uit en schrijf die ernaast.
- Pak 2 getallen uit de X-kolom en tel ze op, en deel ze door 2.
- Pak 2 getallen uit de Y-kolom en tel ze op, en deel ze door 2.
- Als het goed is komen er in beide kolommen hetzelfde uit.
- Dan is het een omgekeerd evenredig verband.
- Controleer het.
Als je dit allemaal gedaan hebt kijk je naar het diagram ervan. Pak dan de waarde van de evenredigheidsconstante C = y / (1/x) = het verband tussen de grootheden.
Kwadratisch evenredig verband
2 grootheden zijn recht evenredig: als de ene grootheid 2 of 3 keer zo groot wordt is de andere grootheid ook 22 of 32 keer zo groot.
In een diagram ziet het er uit als een stijgende kromme lijn.
Je kunt een recht evenredig verband ook herkennen door: y = c * x2
Het herkennen van dit verband in een diagram is moeilijk, om het te controleren zou je een coördinaten transformatie kunnen uitvoeren.
Omgekeerd kwadratisch evenredig verband
2 grootheden zijn recht evenredig: als de ene grootheid 2 of 3 keer zo groot wordt is de andere grootheid ook 22 of 32 keer zo klein.
In een diagram ziet het er uit als een dalende kromme lijn.
Je kunt een recht evenredig verband ook herkennen door: y = c / x2
Het herkennen van dit verband in een diagram is moeilijk, om het te controleren zou je een coördinaten transformatie kunnen uitvoeren.
Wortelverband
Een kwadratisch verband kan er ook anders uitzien zoals een wortelverband. Het is een wortelverband als ze aan de komende regel voldoen: Als de ene grootheid n maal zo groot wordt, wordt de andere grootheid n zo groot. Ook hier zou je een coördinaten transformatie kunnen doen.
Meten met de computer
Je kunt 2 dingen met de computer
- Meetresultaten verzamelen: meten via de computer
- Meetresultaten verwerken: het maken van grafieken enz.
Niet gevonden wat je zocht? Probeer dan eens te zoeken met Google!