Examenvragen juni anno 2010

Examenvragen mondeling examen Fysica
Forumregels
Gelieve de inhoud van deze pagina's nergens te verspreiden.
Darkonator
heeft den knop voor het posten van berichten gevonden!
heeft den knop voor het posten van berichten gevonden!
Berichten: 6
Lid geworden op: 14 aug 2009, 17:29

Examenvragen juni anno 2010

Berichtdoor Darkonator » 01 jun 2010, 16:14

Dit is de nieuywe reeks aan cultuur/hoofvrqgen voor Fysica onder hoede van Danckaert:

1.Definieer een “golf” en klasseer golven in de vier grote families (mechanische,
elektromagnetische, materie en gravitationele), geef voorbeelden. Hoe definieer
je een vlakke golf ? Schrijf de algemene uitdrukking van zulke golf op en toon
aan dat deze voldoet aan de golfbetrekking.

2. Schrijf de algemene uitdrukking van een vlakke, harmonische lineaire golf op.
Toon aan dat deze voldoet aan de golfbetrekking. Zoek de algemene oplossing
van deze golfbetrekking en bespreek.

3. Wat zijn vlakke golven en wat zijn sferische golven? Vind de algemene
gedaante van vlakke golven en van sferische golven. Bespreek.

4. Bestudeer staande golven en resonante golven op een snaar. Wat zijn
harmonieken? Wat zijn zwevingen? Hoe neem je hier interferentie waar?

5. Bepaal de voortplantingssnelheid van een transversale perturbatie van een
gespannen snaar. Doe dit op twee manieren. Bepaal eveneens de
energiedichtheid gedragen door een golf of deze snaar. Bespreek.

6. Wat is geluid? Geef de kenmerken van geluid in lucht en water . Hoe zit de dB
schaal in elkaar, geef kenmerkende waarden.

7. Bespreek het Doppler effect. Geef toepassingen in de hedendaagse technologie
en in de cosmologie. Wat is het Mach getal ?

8. Wat voor soort golf is een tsunami? Hoe ontstaat een tsunami? Bespreek de
voortplantingssnelheid en de energie van een tsunami-golf en leid af waarom en
hoe de amplitude toeneemt als de golf de kust nadert.

9. Geef de intrinsieke definitie van de divergentie van een vectorveld, bespreek
de betekenis ervan en geef min. twee voorbeelden van een natuurwet waarin de
divergentie een belangrijke speelt. Maak de overgang van de globale naar de
lokale vorm van die wetten (en/of omgekeerd). Geef de intrinsieke definitie van
de gradiënt van een scalair veld, bespreek betekenis en geef min. twee
voorbeelden van natuurwetten waarin de gradiënt een belangrijke rol speelt. Geef
en bewijs de eigenschappen van een gradiënt.

10. Geef de intrinsieke definitie van de rotatie van een willekeurig vectorveld,
bespreek haar betekenis en geef min. twee voorbeelden van een natuurwet
waarin de rotatie een belangrijke rol speelt. Maak de overgang van de globale
naar de lokale vorm van die wetten (en/of omgekeerd). Geef de intrinsieke
definitie van de gradiënt van een scalair veld, bespreek betekenis en geef min.
twee voorbeelden van natuurwetten waarin de gradiënt een belangrijke rol speelt.
Geef en bewijs de eigenschappen van een gradiënt.

11. Geef de Wet van Coulomb voor de kracht die twee puntladingen op elkaar
uitoefenen. Toon kwantitatief aan dat elektrische wisselwerkingen, als ze
bestaan, altijd véél groter zijn dan de effecten van gravitationele
wisselwerkingen. Bereken het E-veld van een geladen staaf (lengte L, lading Q).
Vergelijk met het resultaat dat je bekomt via de Wet van Gauss toegepast op een
oneindig lange draad. Bereken het E-veld van een dipool (op de as van de dipool
of op het symmetrievlak, naar keuze).

12.Bespreek de Wet van Gauss in integrale en lokale vorm, en hoe je overgaat
van de ene naar de andere. Gebruik deze om het elektrisch veld E te berekenen
binnen én buiten een diëlektrische sfeer met homogeen verdeelde
ladingsdichtheid. Bewijs dat een sferisch symmetrische ladingsverdeling, in de
ruimte buiten de ladingsverdeling, een E-veld opwekt zoals een puntlading.
Bespreek het gedrag van de ladingsverdeling van de vrije ladingen in een geleider
in elektrostatisch evenwicht. Welke zijn de gevolgen voor het hiermee gepaarde
elektrisch veld ?

13. Bespreek de Wet van Gauss in integrale en lokale vorm, en hoe je overgaat
van de ene naar de andere. Gebruik deze om het elektrisch veld te berekenen
opgewekt door een oneindig lange rechte draad met homogeen verdeelde
ladingsdichtheid. Wat is een condensator? Bereken het elektrisch veld, het
potentiaalverschil en de capaciteit van een lange, coaxiale kabel.

14.Wat is de elektrostatische potentiaal (geef de definitie en de fysische
betekenis)? Vertrekkende van de Wet van Coulomb, bereken de elektrostatische
potentiaal opgewekt door een puntlading Q en door een elektrische dipool
(definieer). Vergelijk. Hoe kan je uit de potentiaal terug het E-veld berekenen?

15. Definieer een elektrische dipool. Bereken het krachtmoment en de potentiële
energie van een elektrische dipool in een extern (homogeen) elektrisch veld.
Schets ook kwalitatief wat er gebeurt met een dipool in een niet-homogeen Eveld.
Verklaar kwalitatief hoe via de Van der Waals interactie twee ongeladen
molekulen elkaar toch kunnen aantrekken.

16. Definieer een elektrische dipool. Bereken het krachtmoment en de potentiële
energie van een elektrische dipool in een extern elektrisch veld. Idem voor een
magnetische dipool in een extern magnetisch veld. Geef toepassingen.

17. Wat is een condensator? Bereken het elektrisch veld, het potentiaalverschil
en de capaciteit van een vlakke condensator. Bereken ook de energie opgeslagen
in een vlakke condensator. Wat gebeurt er als er een diëlektricum tussen de
platen van een condensator is? Is er een verschil tussen de Wet van Gauss in
vacuüm en in diëlektrica?

18. Wat is elektrische stroom ? Wat zegt de wet van Ohm ? Geef en bespreek het
Drude-model voor de geleidbaarheid. Geef het verband tussen de weerstand van
een lange rechte draad en de resistiviteit (definieer) van het materiaal.

19. Leid vanuit de Lorentz kracht de kracht af op een stroomdoorlopen draad.
Bereken, vanuit de uitdrukking voor het B-veld van een lange rechte draad, de
kracht tussen twee stroomdoorlopen draden en de definitie van de eenheid
“Ampere”. Bereken de krachten op een lus in een homogeen B-veld. Definieer het
magnetisch moment, en bereken het krachtmoment en de potentiële energie van
zulk een magnetischmoment in een homogeen B-veld. Wat is de relatie tussen
magn. moment en impulsmoment? Bespreek de werking van een gelijk- en
wisselstroommotor.

20. Bespreek de beweging van een lading in een constant magnetisch
veld. Onderscheid verschillende gevallen (snelheid loodrecht op B-veld, of niet).
Schets de werking van een magnetische fles. Bespreek dan de beweging van een
lading in een (constant) magnetisch en elektrisch veld die loodrecht op elkaar
staan. Geef van alle gevallen voorbeelden en/of toepassingen.

21. Bespreek de wet van Ampère (lokale en integrale vorm, en overgang tussen
beide). Pas hem toe om het B-veld opgewekt door een solenoïde te berekenen.
Hoe zijn we dan verder tot de wet van Biot-Savart gekomen? Pas deze wet toe
om het B-veld van een lange rechte draad te berekenen.

22. Geef en bespreek de inductiewet van Faraday. Beschrijf minstens drie
experimenten die door deze wet verklaard worden. Bespreek toepassingen. Ga
over naar de lokale formulering ervan. Bespreek de werking van een wisselstroomgenerator.

23. Definieer wederzijdse en zelfinductantie. Bereken de zelfinductantie L van een
spoel en van een coaxiale kabel. Bespreek de werking van de RL-kring, en leid
daaruit verder een uitdrukking voor de energie af opgeslagen in een
stroomdoorlopen spoel. Bespreek de analogie tussen de LC-kring en de
harmonische oscillator.

24. Bespreek hoe Maxwell er toe kwam om een term toe te voegen aan de Wet
van Ampere (geef de redenieringen in integrale en in differentiële vorm). Toon
dan aan dat het elektromagnetisch veld in vacuüm aan een golfbetrekking
voldoet.

25.Toon aan dat het elektromagnetisch veld in vacuüm aan een golfbetrekking
voldoet. Leid de algemene oplossing af voor vlakke golven, vlakke monochromatische
golven en sferische golven. Interpreteer. Leid de eigenschappen van vlakke
monochromatische golven in vacuüm af.

26. Stel de algemene behoudsvergelijking op van elektromagnetische energie
(stelling van Poynting). Interpreteer de verschillende termen en geef hun
dimensie. Geef andere voorbeelden van behoudswetten.

27. Bespreek het interferentie-experiment van Young en hoe je hiermee de
golflengte van licht kunt bepalen. Leid de voorwaarden af voor constructieve
(resp. destructieve) interferentie. Bespreek ook het verschil tussen coherente en
incoherente superpositie.

28. Bespreek het diffractiepatroon van een enkele spleet. Hoe beïnvloedt
diffractie het interferentie-experiment van Young (schets dit kort)? Wat is
resolutie, en het verband met het Rayleigh-criterium?

29. Bespreek de waarnemingen en experimenten die aantonen dat de uitwisseling
van energie tussen elektromagnetische straling en materie in pakketjes gebeurt.
Welke universele wetten ken je? Bespreek de belangrijke hypotheses. Wat is de
werkfunctie van een metaal, wat is de stoppotentiaal? Geef voorbeelden van
toepassingen.

30. Bespreek die experimenten en waarnemingen die aantonen dat fotonen een
impuls en een massa hebben. Leg het verband tussen impuls en golflengte.
Welke soorten massa’s ken je en gebruik hun equivalentie om "gravitational
redshift" te verklaren.

31. Bespreek de voornaamste eigenschappen van atoomkernen en de begrippen
massadefect en bindingsenergie. Hoe kan men uit atoomkernen energie
vrijmaken. Bespreek de formule van Von Weisszacker voor de massa van een
kern (de formule hoef je niet van buiten te kennen) en bespreek alle termen die
erin voorkomen. Hoe kunnen atoomkernen vervallen?

32. Leg uit wat radioactief verval is en welke vervalwijzen je kent. Hoe bekijk je
verval op de nuclidekaart. Geef eigenschappen van de verschillende soorten
straling. Geef de vervalwet voor nucleair verval. Wat zijn halfwaardetijd en
“activiteit”? Leg uit hoe je hiermee de ouderdom van bijvoorbeeld een
archeologische vondst kan bepalen via de 14C-methode.

33. Bespreek het experiment van Michelson en Morley. Wat verwacht je als
resultaat van het experiment en welk resultaat krijg je uiteindelijk?

34. Geef de probleemstelling van de speciale relativiteit van Einstein. Leid de
formules af van de Lorentz-transformaties. Wat is het verband met de Minkowski
ruimte? Toon aan in welk geval de Lorentz-transformaties equivalent zijn met de
Galileotransformaties. Som kort de gevolgen van de speciale relativiteitstheorie
op.

35. Bespreek uitgebreid de gevolgen van de speciale relativiteitstheorie van
Einstein. Bespreek het gedachtenexperiment van Einstein om te komen tot
E=mc2.

Terug naar “Fysica”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 1 gast