Fysica
Fysica
Fysica
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
1. Examenvragen<br />
<strong>Fysica</strong><br />
Prof. Hubert Thierens<br />
De topics waar Thierens veel belang aan hecht tijdens zijn lessen moet je goed voorbereiden!!!<br />
(Dus telkens als hij bij heeft gezegd: ‘Waarde studenten! Hier durf ik wel eens een vraag over<br />
stellen op het examen’ moet je zeker aandacht aan vestigen)<br />
LET OP: leer niet enkel onderstaande vragen van buiten, het kan goed zijn dat ze hier niet<br />
allemaal tussen staan. De vragen zijn enkel een hulpmiddel. Zorg gewoon dat je zijn cursus<br />
‘perfect’ beheerst!!<br />
Het belangrijkste is dat je begrijpt wat ge opschrijft!!!<br />
LET OP: Het kan natuurlijk ook altijd dat prof Thierens tijdens de les ook nog andere vragen<br />
heeft gezegd, buiten deze die hier vermeld staan.<br />
Je krijgt 2 vragen theorie en 2 oefeningen (dezelfde als in de oefeningenles – andere getallen-).<br />
Daarnaast moet je nog 1 van de 3 practica eens kort overdoen.<br />
De vragen van professor Thierens zijn o.a.:<br />
DEEL I : BEGRIPPEN UIT DE KLASSIEKE MECHANICA<br />
Hoofdstuk I : Kinematica<br />
1) Geef de afleiding van een beweging met constante versnelling in een vlak (de<br />
Projectielbaan!) (p.14-16)<br />
Hoofdstuk III : Arbeid en energie<br />
2) Geef de stelling van arbeid en energie + afleiding (p38-40)<br />
3) Leidt de Wet van behoud van mechanische energie af met als toepassing de ideale<br />
veer! (p.46-50)<br />
Hoofdstuk IV : Hoeveelheid van beweging en impuls<br />
4) Geef de ééndimensionale botsing van twee lichamen (p. 64-67) + 2-dimensionaal (p.67-<br />
69)<br />
Hoofdstuk V : Dynamica van een rotatiebeweging<br />
5) Leidt de uitdrukking van de centripetale kracht van een cirkelvormige beweging af<br />
uitgaande van de tweede wet van Newton voor de rotatiebeweging!!! (p. 73-75)<br />
6) Geef het parallelle-as theorema voor het traagheidsmoment van een star lichaam<br />
(Regel van Steiner)<br />
(Ook belangrijk! Ken uw traagheidsmomenten voor een ring en schijf van buiten; ook wel<br />
belangrijk voor in uw oefeningen) (p. 84-86)<br />
7) Geef de definitie van de kinetische rotatie energie, dewelke leidt tot het begrip<br />
‘kinetische energie bij een gecombineerde translatie – rotatie beweging van een star<br />
lichaam (rollen)!!(p.86-89)<br />
8) Leidt uit de rotatie van een onvervormbaar lichaam om een vaste as de tweede wet van<br />
newton af voor de rotatiebeweging van een lichaam. (p. 90-93)<br />
DEEL II : MECHANICA VAN DE FLUÏDA<br />
Hoofdstuk II : Dynamica van de fluïda<br />
9) Ideale fluïda : de vergelijking van Bernouilli. Begrip dynamische druk+ toepassingen<br />
(p. 111-115)<br />
- 1 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
10) Laminaire stromingen en de wet van Poiseuille (HEEL BELANGRIJK) + Toepassing op<br />
‘Drukverloop in het circulatiesysteem’ (p. 117-122 + p.123-125)<br />
11) Sedimentatie + centrifuge (p. 127 – 129)<br />
Hoofdstuk III : Oppervlakte- en diffusieverschijnselen<br />
12) De wet van laplace (p. 131 – 132) + toepassingen (zeepbelmodel etc.) (p. 133 – 135)<br />
DEEL III : BEGINSELEN VAN DE THERMODYNAMICA<br />
Hoofdstuk I : Warmte en de eerste wet van de thermodynamica<br />
13) Warmtetransport!! (p. 149 – 152)<br />
14) De eerste wet van de thermodynamica (p. 156 – 159)<br />
Hoofdstuk II : Entropie en de tweede wet van de thermodynamica<br />
15) De carnotcyclus + toepassing (p. 161 - 164)<br />
DEEL IV : ELEKTRICITEIT EN MAGNETISME<br />
Hoofdstuk I : Lading en elektrische potentiaal<br />
16) De elektrische dipool (p. 178 – 181)<br />
17) De elektrische potentiaal (p. 181 – 188)<br />
18) De rustmembraanpotentiaal van een cel (p. 190 – 194)<br />
Hoofdstuk II : Elektrische stromen<br />
19) Capaciteit en condensatoren + diëlektricum (p. 205 – 209) + toepassing: voortgeleiding<br />
van de actiepotentiaal in zenuwen (p. 214 – 217)<br />
Hoofdstuk III : Het magnetisch veld<br />
20) Krachtmoment uitgeoefend door het magnetisch veld op een stroomkring – werking<br />
van de ampère- en voltmeter (p. 220 – 225)<br />
21) Het magnetisch veld veroorzaakt door een elektrische stroom (p. 225 – 229)<br />
22) Geef wet van Faraday + leidt via het inductieverschijnsel de omzetting van<br />
mechanische energie naar elektrische energie af. (p. 231 – 235)<br />
23) Ferromagnetisme (p. 239 – 243)<br />
Hoofdstuk IV : Wisselstromen<br />
24) Geef een stroomkring weer bestaande uit een parallelschakeling van R,L en C<br />
elementen en eenbron van EMK Vε + stroomdoorgang door het lichaam bij wisselspanning<br />
(p. 248 – 250)<br />
(OPGELET: hij kan ook het L element uit de vraag laten)<br />
DEEL V : ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN EN OPTICA<br />
Hoofdstuk I : Elektromagnetische golven<br />
25) Biologische effecten van elektromagnetische straling (p. 256 – 258)<br />
Hoofdstuk II : Optica<br />
26) Breking en reflectie + endoscopie!! (p. 260 – 263)<br />
27) Bespreek de werking van de fase-contrast- en fluorescentiemicroscoop<br />
28) Bespreek het oog als optisch instrument<br />
- 2 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
Examenvragen uit de vorige jaren.<br />
theorie:<br />
- bereken de impedantie van een wisselstroomketen waarbij L,RenC in parallel geschakelt<br />
zijn, geef de stroomdoorgang door het lichaam bij de mens en de effecten<br />
- regel van steiner+toepassen op kinetische rotatieenergie+bereken<br />
de snelheid van een cylinder die van een berg afrolt met hoogte h en uw traagheidsmoment<br />
vd cylinder geeft ze u.<br />
- wet van poisseule<br />
- carnot cyclus.<br />
- Wet van bernouilli<br />
- 1 dimensionale botsing<br />
- 2 dimensionale botsing<br />
oefeningen :<br />
De oefeningen zijn dezelfde als tijdens de practica, enkel de getallen zijn anders<br />
- oef 7 van reeks 5 ( de duikboot)<br />
- oef 9 van reeks 3 ( de koffer, arbeid berekenen van f en fw)<br />
- Oefening over botsing met 2 bootjes en een hoek van 20 ° (weet ni welke nr)<br />
- schakeling(nr 8 reeks 6)<br />
- RC keten, 1 van de laatste oefeningen<br />
- Tarzan die aan slinger hangt.<br />
- Auto dat over afgrond gaat<br />
2. Inhoudstabel<br />
DEEL I: BEGRIPPEN UIT DE KLASSIEKE MECHANICA<br />
Hoofdstuk I : Kinematica ..................................................................................................1<br />
1.1. Inleiding ..................................................................................................................................................... 1<br />
1.2. Plaatsbepaling ...........................................................................................................................................2<br />
1.3. Vectoren ....................................................................................................................................................3<br />
1.3.1. Scalairen en vectoren...............................................................................................................3<br />
1.3.2. Vectorsom : de geometrische methode ...............................................................................3<br />
1.3.3. Ontbinden van vectoren in componente ...............................................................................4<br />
1.3.4. Producten met vectoren ..........................................................................................................6<br />
1.4. Snelheid en versnelling...........................................................................................................................8<br />
1.4.1. Snelheid .......................................................................................................................................8<br />
1.4.2. Versnelling ..................................................................................................................................9<br />
1.5. Toepassingen : enkele soorten beweging...........................................................................................10<br />
1.5.1. De eenparige rechtlijnige beweging .....................................................................................10<br />
1.5.2. De eenparig versnelde rechtlijnige beweging....................................................................10<br />
1.5.3. Beweging met constante versnelling in een vlak................................................................13<br />
- 3 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
1.5.4. De eenparige cirkelvormige beweging .................................................................................17<br />
1.5.5. Rotatiebeweging van een star lichaam om een vaste as ..................................................19<br />
Hoofdstuk II : Dynamica................................................................................................. 21<br />
2.1. Basisbegrippen ........................................................................................................................................21<br />
2.2. De wetten van Newton .........................................................................................................................21<br />
2.2.1. De eerste wet van Newton : de traagheidswet.................................................................21<br />
2.2.2. De tweede wet van Newton : verband tussen kracht en versnelling ...........................22<br />
2.2.3. Derde wet van Newton : actie en reactie ..........................................................................23<br />
2.2.4. Meten van krachten ................................................................................................................23<br />
2.3. Enkele belangrijke krachten................................................................................................................25<br />
2.3.1. Zwaartekracht..........................................................................................................................25<br />
2.3.2. De normaalkracht en de trekkracht ...................................................................................26<br />
2.3.3. Wrijvingskrachten ..................................................................................................................26<br />
2.4. Pseudokrachten ......................................................................................................................................28<br />
2.5. Toepassingen...........................................................................................................................................29<br />
2.5.1. Algemene werkwijze................................................................................................................29<br />
2.5.2. Voorbeeld v/e eenparige cirkelvormige beweging: een voertuig i/e vlakke bocht ...29<br />
2.5.3. Voorbeeld van de dynamica van het hellend vlak..............................................................30<br />
Hoofdstuk III : Arbeid en energie .............................................................................. 33<br />
3.1. Het begrip arbeid...................................................................................................................................33<br />
3.2. Arbeid verricht door een veranderlijke kracht..............................................................................34<br />
3.2.1. Veranderlijke kracht met vaste richting............................................................................34<br />
3.2.2. Veranderlijke kracht – Algemeen ........................................................................................36<br />
3.3. Stelling van arbeid en energie ............................................................................................................38<br />
3.3.1. Het eendimensionaal geval met F constant ........................................................................38<br />
3.3.2. Eendimensionaal geval F verandert in grootte..................................................................38<br />
3.3.3. Algemeen geval : F verandert in grootte en richting ......................................................39<br />
3.4. Arbeidstempo of vermogen .................................................................................................................41<br />
3.5. Potentiële energie van een systeem...................................................................................................41<br />
3.5.1. Conservatieve en niet-conservatieve krachten.................................................................41<br />
3.5.2. Het begrip potentiële energie..............................................................................................43<br />
3.6. Wet van behoud van mechanische energie ...................................................................................... 46<br />
3.7. Toepassing : de ideale veer................................................................................................................. 47<br />
3.8. Wet van behoud van totale energie ...................................................................................................50<br />
Hoofdstuk IV : Hoeveelheid van beweging en impuls ............................................... 52<br />
4.1. Soorten bewegingen...............................................................................................................................52<br />
4.2. Het massamiddelpunt............................................................................................................................53<br />
4.3. Beweging van het massamiddelpunt ...................................................................................................57<br />
4.4. Hoeveelheid van beweging of lineair moment ..................................................................................59<br />
4.5. Wet van behoud van lineair moment of van hoeveelheid van beweging .....................................60<br />
4.6. Botsingen : impuls van een kracht ......................................................................................................62<br />
4.6.1. Botsingsprocessen ...................................................................................................................62<br />
4.6.2. Impuls van een kracht ............................................................................................................62<br />
4.7. Behoud van hoeveelheid van beweging bij botsing tussen lichamen ...........................................63<br />
4.8. De ééndimensionale botsing van twee lichamen ..............................................................................64<br />
4.9. Twee- en driedimensionale botsingen................................................................................................67<br />
- 4 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
Hoofdstuk V : Dynamica van een rotatiebeweging .................................................... 70<br />
5.1. Moment van een kracht.........................................................................................................................70<br />
5.2. Het angulair moment (impulsmoment) van een deeltje..................................................................72<br />
5.2.1. Verband tussen het angulair moment en het krachtmoment .........................................72<br />
5.2.2. Toepassing : een eenparig om een vaste as roterende puntmassa ...............................73<br />
5.3. Angulair moment van een systeem van deeltjes..............................................................................76<br />
5.3.1. Verband tss het totaal angulair moment e/h krachtmoment v/d uitw. krachten......76<br />
5.3.2. Toepassing op specifieke twee- en meerdeeltjes systemen .........................................77<br />
5.4. Angulair moment van een star lichaam : het traagheidsmoment om een as..............................80<br />
5.5. Het parallelle-as theorema voor het traagheidsmoment van een star lichaam (Regel van<br />
Steiner)............................................................................................................................................................84<br />
5.6. De kinetische rotatie energie .............................................................................................................86<br />
5.7. De kinetische energie bij een gecombineerde translatie – rotatiebeweging van een star<br />
lichaam (rollen) ...............................................................................................................................................87<br />
5.8. De rotatie van een onvervormbaar lichaam om een vaste as........................................................90<br />
5.9. Wet van behoud van angulair moment ...............................................................................................94<br />
5.9.1. Verband tussen hoeksnelheid en traagheidsmoment bij rotatie om een<br />
hoofdtraagheidsas als het moment van de uitwendige krachten nul is ..................................94<br />
5.9.2. Toepassingen van de wet van behoud van angulair moment ...........................................95<br />
DEEL II : MECHANICA VAN DE FLUIDA<br />
Hoofdstuk I : Statica van de fluïda ............................................................................. 99<br />
1.1. Eigenschappen van vloeistoffen...........................................................................................................99<br />
1.2. Druk en dichtheid..................................................................................................................................100<br />
1.3. De drukverandering in een fluïdum in rust ......................................................................................102<br />
1.4. Het beginsel van Pascal en het beginsel van Archimedes.............................................................103<br />
1.5. Het meten van druk...............................................................................................................................106<br />
1.5.1. De kwikbarometer van Torricelli .........................................................................................106<br />
1.5.2. De open-buis manometer.......................................................................................................107<br />
Hoofdstuk II : Dynamica van de fluïda....................................................................... 108<br />
2.1. Algemene concepten in de dynamica van de fluïda.........................................................................108<br />
2.2. De continuïteitsvergelijking ...............................................................................................................109<br />
2.3. Ideale fluïda : de vergelijking van Bernouilli .................................................................................. 111<br />
2.4. Toepassingen van de vergelijking van Bernouilli............................................................................. 113<br />
2.4.1. De Venturimeter ..................................................................................................................... 113<br />
2.4.2. De dynamische stijgkracht .................................................................................................. 114<br />
2.4.3. Het rotatieeffect op een bal .............................................................................................. 115<br />
2.5. Stroming van reële vloeistoffen : viscositeit ................................................................................. 115<br />
2.6. Laminaire stromingen en de wet van Poiseuille............................................................................... 117<br />
2.6.1. De viscositeitscoëffieciënt η............................................................................................... 117<br />
2.6.2. De wet van Poiseuille .............................................................................................................120<br />
2.7. Toepassing van de hydrodynamica op de bloedsomloop................................................................123<br />
2.7.1. Hemodynamica .........................................................................................................................123<br />
2.7.2. Viscositeit van het bloed......................................................................................................123<br />
2.7.3. Drukverloop in het circulatiesysteem................................................................................123<br />
2.7.4. De onbloedige arteriële bloeddrukmeting ........................................................................126<br />
2.8. Sedimentatie..........................................................................................................................................127<br />
- 5 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
2.8.1. De wet van Stokes ..................................................................................................................127<br />
2.8.2. Sedimentatie met een centrifuge ......................................................................................128<br />
Hoofdstuk III : Oppervlakte- en diffusieverschijnselen...................................... 130<br />
3.1. Oppervlaktespanning.............................................................................................................................130<br />
3.2. De wet van Laplace ............................................................................................................................... 131<br />
3.2.1. De zeepbelgeometrie ............................................................................................................. 131<br />
3.2.2. Het gebogen vloeistofoppervlak .........................................................................................132<br />
3.3. Toepassingen van de wet van Laplace...............................................................................................133<br />
3.3.1. De oppervlaktespanning van de alveolen ............................................................................133<br />
3.3.2. De Caissonziekte ....................................................................................................................134<br />
3.4. Diffusie als transportverschijnsel....................................................................................................135<br />
3.5. Osmotische druk en osmolariteit ......................................................................................................138<br />
3.5.1. Osmotische druk .....................................................................................................................138<br />
3.5.2. Osmolariteit ............................................................................................................................140<br />
DEEL III : BEGINSELEN VAN THERMODYNAMICA<br />
Hoofdstuk I : Warmte en de eerste wet van de thermodynamica....................... 142<br />
1.1. Inleiding ...................................................................................................................................................142<br />
1.2. Het begrip temperatuur.......................................................................................................................142<br />
1.3. Uitzettingsprocessen ...........................................................................................................................145<br />
1.3.1. Vaste stoffen ...........................................................................................................................145<br />
1.3.2. Vloeistoffen .............................................................................................................................146<br />
1.4. Het begrip warmte ................................................................................................................................147<br />
1.5. Warmtetransport ..................................................................................................................................149<br />
1.5.1. Conductie...................................................................................................................................149<br />
1.5.2. Convectie...................................................................................................................................150<br />
1.5.3. Straling ..................................................................................................................................... 151<br />
1.6. Het mechanisch equivalent van warmte............................................................................................153<br />
1.7. De toestandsvergelijking van een ideaal gas....................................................................................154<br />
1.8. De eerste wet van de thermodynamica ............................................................................................156<br />
Hoofdstuk II : Entropie en de tweede wet van de thermodynamica .................. 160<br />
2.1. Omkeerbare en niet-omkeerbare processen...................................................................................160<br />
2.2. De Carnotcyclus..................................................................................................................................... 161<br />
2.3. De tweede wet van de thermodynamica...........................................................................................165<br />
2.4. Het begrip entropie..............................................................................................................................166<br />
2.4.1. Omkeerbare processen..........................................................................................................166<br />
2.4.2. Niet-omkeerbare processen ................................................................................................168<br />
DEEL IV : ELEKTRICITEIT EN MAGNETISME<br />
Hoofdstuk I : Lading en elektrische potentiaal.........................................................171<br />
1.1. Lading en materie................................................................................................................................... 171<br />
1.2. De wet van Coulomb...............................................................................................................................172<br />
1.3. De elektrische veldvector en krachtlijnen ......................................................................................174<br />
1.3.1. De elektrische veldvector .....................................................................................................174<br />
1.3.2. De krachtlijnenvoorstelling van het elektrisch veld.......................................................175<br />
1.4. De elektrische pool ...............................................................................................................................178<br />
- 6 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
1.4.1. Het elektrisch veld op een afstand r langs de middelloodlijn op de verbindingsrechte<br />
tussen beide ladingen........................................................................................................................178<br />
1.4.2. Een dipool in een homogeen elektrisch veld......................................................................179<br />
1.5. Elektrisch potentiaal ............................................................................................................................ 181<br />
1.5.1. Het begrip elektrisch potentiaal ......................................................................................... 181<br />
1.5.2. Potentiaalverschil tussen twee punten in een homogeen elektrisch veld...................185<br />
1.5.3. Potentiaal bij een puntlading ................................................................................................185<br />
1.5.4. Potentiaal bij een geïsoleerde geleider .............................................................................186<br />
1.6. Elektrische potentiële energie ...........................................................................................................188<br />
1.7. De rustmembraanpotentiaal van een cel...........................................................................................190<br />
1.8. De actiepotentiaal .................................................................................................................................193<br />
Hoofdstuk II : Elektrische stroomkringen................................................................ 195<br />
2.1. Elektromotorische kracht ...................................................................................................................195<br />
2.2. Elektrische stroom ...............................................................................................................................196<br />
2.3. Elektrische weerstand.........................................................................................................................198<br />
2.4. De enkelvoudige stroomkring met één ohmse weerstand ............................................................201<br />
2.5. Netwerken van weerstanden ............................................................................................................. 203<br />
2.5.1. Weerstanden in serie-equivalente weerstand................................................................. 203<br />
2.5.2. Weerstanden in parallel-equivalente weerstand............................................................ 204<br />
2.5.3. Meervoudige netwerken van weerstanden....................................................................... 205<br />
2.6. Capaciteit en condensatoren ............................................................................................................. 205<br />
2.6.1. De vlakke plaat condensator................................................................................................ 205<br />
2.6.2. Capaciteit met diëelektricum ............................................................................................. 207<br />
2.7. Netwerken van condensatoren.......................................................................................................... 209<br />
2.7.1. Condensatoren in parallel ..................................................................................................... 209<br />
2.7.2. Condensatoren in serie..........................................................................................................210<br />
2.8. R-C ketens .............................................................................................................................................. 211<br />
2.9. Voortgeleiding van de actiepotentiaal in zenuwen.........................................................................214<br />
2.9.1. Mergloze zenuwvezels ...........................................................................................................214<br />
2.9.2. Zenuwvezels met myelineschede ........................................................................................215<br />
Hoofdstuk III : Het magnetisch veld......................................................................... 218<br />
3.1. Definitie van de magnetische veldvector B .....................................................................................218<br />
3.2. Magnetische kracht op een stroom ..................................................................................................219<br />
3.3. Krachtmoment uitgeoefend door het magnetisch veld op een stroomkring........................... 220<br />
3.4. Het magnetisch veld veroorzaakt door een elektrische stroom : de wet van Ampère ........ 225<br />
3.5. Elektromagnetische inductie : de wet van Faraday...................................................................... 230<br />
3.5.1. Het begrip magnetische flux............................................................................................... 230<br />
3.5.2. De inductie-wet van Faraday ...............................................................................................231<br />
3.5.3. De wet van Lenz..................................................................................................................... 232<br />
3.5.4. Omzetting vn mechanische nr elektrische energie via het inductieverschijnsel ... 233<br />
3.5.5. Toepassingen van het inductieverschijnsel : generatoren ........................................... 235<br />
3.6. Zelfinductie........................................................................................................................................... 237<br />
3.7. Ferromagnetisme ................................................................................................................................. 239<br />
3.7.1. Para- en ferromagnetisme ................................................................................................... 239<br />
3.7.2. Remanent magnetisme .......................................................................................................... 240<br />
3.7.3. Magnetisatie : elektromagneten .........................................................................................241<br />
- 7 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
Hoofdstuk IV: Wisselstromen ......................................................................................244<br />
4.1. Karakteristieken van wisselspanning ................................................................................................ 244<br />
4.2. De effectieve waarde van de wisselspanning................................................................................. 244<br />
4.3. De impedantie van een wisselstroomketen..................................................................................... 246<br />
4.4. Stroomdoorgang door het lichaam bij wisselspanning ................................................................. 249<br />
DEEL V : ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN EN OPTICA<br />
Hoofdstuk I : Elektromagnetische golven.................................................................. 251<br />
1.1 Stralingsbronnen .....................................................................................................................................251<br />
1.1.1. Uitgebreide bronnen.................................................................................................................251<br />
1.1.2. Bronnen op atomaire schaal................................................................................................... 254<br />
1.2. Het elektromagnetisch spectrum ..................................................................................................... 255<br />
1.3. Biologische effecten............................................................................................................................ 256<br />
1.3.1. Het ioniserend spectrum: X- en γ- stralen............................... ........................................ 257<br />
1.3.2. Het optisch spectrum: UV- straling, zichtbaar licht, IR-straling .............................. 257<br />
1.3.3. Microgolven – korte golven .................................................................................................. 258<br />
Hoofdstuk II : Elektrische stroomkringen................................................................259<br />
2.1. Golffronten en lichtstralen................................................................................................................ 259<br />
2.2. Breking en reflectie ............................................................................................................................ 260<br />
2.2.1. Reflectie- en brekingshoek.................................................................................................. 260<br />
2.2.2. Totale inwendige reflectie ...................................................................................................261<br />
2.2.3. “Optical fibers” en de endoscoop ...................................................................................... 262<br />
2.3. Lenzen..................................................................................................................................................... 263<br />
2.3.1. Convergerende en divergerende lenzen............................................................................ 263<br />
2.3.2. De dunne-lenzenformule ...................................................................................................... 265<br />
2.3.3. Lenzenaberraties .................................................................................................................. 266<br />
2.4. Diffractie .............................................................................................................................................. 267<br />
2.4.1. Superpositie van golven ........................................................................................................ 267<br />
2.4.2. Onderscheidend vermogen van een optisch instrument ............................................... 270<br />
2.5. Lichtabsorptie .......................................................................................................................................271<br />
2.6. Lasers ..................................................................................................................................................... 272<br />
2.6.1. Principe..................................................................................................................................... 272<br />
2.6.2. De HeNe laser........................................................................................................................ 274<br />
2.6.3. Andere lasers......................................................................................................................... 274<br />
Hoofdstuk III : Optica van het oog............................................................................276<br />
3.1. Optica van media met verschillende brekingsindex...................................................................... 276<br />
3.2. Oog als optisch systeem..................................................................................................................... 278<br />
3.3. De resolutie van het oog: gezichtsscherpte (visus)..................................................................... 279<br />
3.4. Correcties bij afwijkingen van het oog als optisch systeem...................................................... 280<br />
Hoofdstuk IV: Microscopie............................................................................................283<br />
4.1. Principe van de microscoop................................................................................................................. 283<br />
4.2. Lichtmicroscopie met Köhler verlichting........................................................................................ 285<br />
4.2.1. Belichting en beeldvorming .................................................................................................. 285<br />
4.2.2. Het objectief ......................................................................................................................... 285<br />
4.2.3. Condensor................................................................................................................................ 287<br />
4.3. Fase contrast microscopie ................................................................................................................. 288<br />
- 8 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
4.4. Fluorescentiemicroscopie................................................................................................................... 289<br />
4.5. Confocale microscopie..........................................................................................................................291<br />
4.6. Elektronenmicroscopie........................................................................................................................ 292<br />
3. Examenvragen<br />
De topics waar Thierens veel belang aan hecht tijdens zijn lessen moet je goed voorbereiden!!!<br />
(Dus telkens als hij bij heeft gezegd: ‘Waarde studenten! Hier durf ik wel eens een vraag over<br />
stellen op het examen’ moet je zeker aandacht aan vestigen)<br />
LET OP: leer niet enkel onderstaande vragen van buiten, het kan goed zijn dat ze hier niet<br />
allemaal tussen staan. De vragen zijn enkel een hulpmiddel. Zorg gewoon dat je zijn cursus<br />
‘perfect’ beheerst!!<br />
Het belangrijkste is dat je begrijpt wat ge opschrijft!!!<br />
LET OP: Het kan natuurlijk ook altijd dat prof Thierens tijdens de les ook nog andere vragen<br />
heeft gezegd, buiten deze die hier vermeld staan.<br />
Je krijgt 2 vragen theorie en 2 oefeningen (dezelfde als in de oefeningenles – andere getallen-).<br />
Daarnaast moet je nog 1 van de 3 practica eens kort overdoen.<br />
De vragen van professor Thierens zijn o.a.:<br />
DEEL I : BEGRIPPEN UIT DE KLASSIEKE MECHANICA<br />
Hoofdstuk I : Kinematica<br />
1) Geef de afleiding van een beweging met constante versnelling in een vlak (de<br />
Projectielbaan!) (p.14-16)<br />
Hoofdstuk III : Arbeid en energie<br />
2) Geef de stelling van arbeid en energie + afleiding (p38-40)<br />
3) Leidt de Wet van behoud van mechanische energie af met als toepassing de ideale<br />
veer! (p.46-50)<br />
Hoofdstuk IV : Hoeveelheid van beweging en impuls<br />
4) Geef de ééndimensionale botsing van twee lichamen (p. 64-67) + 2-dimensionaal (p.67-<br />
69)<br />
Hoofdstuk V : Dynamica van een rotatiebeweging<br />
5) Leidt de uitdrukking van de centripetale kracht van een cirkelvormige beweging af<br />
uitgaande van de tweede wet van Newton voor de rotatiebeweging!!! (p. 73-75)<br />
6) Geef het parallelle-as theorema voor het traagheidsmoment van een star lichaam<br />
(Regel van Steiner)<br />
(Ook belangrijk! Ken uw traagheidsmomenten voor een ring en schijf van buiten; ook wel<br />
belangrijk voor in uw oefeningen) (p. 84-86)<br />
7) Geef de definitie van de kinetische rotatie energie, dewelke leidt tot het begrip<br />
‘kinetische energie bij een gecombineerde translatie – rotatie beweging van een star<br />
lichaam (rollen)!!(p.86-89)<br />
8) Leidt uit de rotatie van een onvervormbaar lichaam om een vaste as de tweede wet van<br />
newton af voor de rotatiebeweging van een lichaam. (p. 90-93)<br />
DEEL II : MECHANICA VAN DE FLUÏDA<br />
Hoofdstuk II : Dynamica van de fluïda<br />
- 9 -
Examenvragen <strong>Fysica</strong> 2007-2008<br />
9) Ideale fluïda : de vergelijking van Bernouilli. Begrip dynamische druk+ toepassingen<br />
(p. 111-115)<br />
10) Laminaire stromingen en de wet van Poiseuille (HEEL BELANGRIJK) + Toepassing op<br />
‘Drukverloop in het circulatiesysteem’ (p. 117-122 + p.123-125)<br />
11) Sedimentatie + centrifuge (p. 127 – 129)<br />
Hoofdstuk III : Oppervlakte- en diffusieverschijnselen<br />
12) De wet van laplace (p. 131 – 132) + toepassingen (zeepbelmodel etc.) (p. 133 – 135)<br />
DEEL III : BEGINSELEN VAN DE THERMODYNAMICA<br />
Hoofdstuk I : Warmte en de eerste wet van de thermodynamica<br />
13) Warmtetransport!! (p. 149 – 152)<br />
14) De eerste wet van de thermodynamica (p. 156 – 159)<br />
Hoofdstuk II : Entropie en de tweede wet van de thermodynamica<br />
15) De carnotcyclus + toepassing (p. 161 - 164)<br />
DEEL IV : ELEKTRICITEIT EN MAGNETISME<br />
Hoofdstuk I : Lading en elektrische potentiaal<br />
16) De elektrische dipool (p. 178 – 181)<br />
17) De elektrische potentiaal (p. 181 – 188)<br />
18) De rustmembraanpotentiaal van een cel (p. 190 – 194)<br />
Hoofdstuk II : Elektrische stromen<br />
19) Capaciteit en condensatoren + diëlektricum (p. 205 – 209) + toepassing: voortgeleiding<br />
van de actiepotentiaal in zenuwen (p. 214 – 217)<br />
Hoofdstuk III : Het magnetisch veld<br />
20) Krachtmoment uitgeoefend door het magnetisch veld op een stroomkring – werking<br />
van de ampère- en voltmeter (p. 220 – 225)<br />
21) Het magnetisch veld veroorzaakt door een elektrische stroom (p. 225 – 229)<br />
22) Geef wet van Faraday + leidt via het inductieverschijnsel de omzetting van<br />
mechanische energie naar elektrische energie af. (p. 231 – 235)<br />
23) Ferromagnetisme (p. 239 – 243)<br />
Hoofdstuk IV : Wisselstromen<br />
24) Geef een stroomkring weer bestaande uit een parallelschakeling van R,L en C<br />
elementen en eenbron van EMK Vε + stroomdoorgang door het lichaam bij wisselspanning<br />
(p. 248 – 250)<br />
(OPGELET: hij kan ook het L element uit de vraag laten)<br />
DEEL V : ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN EN OPTICA<br />
Hoofdstuk I : Elektromagnetische golven<br />
25) Biologische effecten van elektromagnetische straling (p. 256 – 258)<br />
Hoofdstuk II : Optica<br />
26) Breking en reflectie + endoscopie!! (p. 260 – 263)<br />
27) Bespreek de werking van de fase-contrast- en fluorescentiemicroscoop<br />
28) Bespreek het oog als optisch instrument<br />
- 10 -