aantekening natuurkunde hfd 7 tot met 14.docx

# Licht en optische fenomenen Dit onderwerp verkent de fundamentele eigenschappen van licht, inclusief de voortplanting, interactie met oppervlakken via terugkaatsing en breking, en de daaruit voortvloeiende fenomenen zoals schaduwen en spiegelbeelden. ### 1.1 De aard van licht Licht is essentieel om te kunnen zien. Voorwerpen die zelf licht uitzenden, worden lichtbronnen genoemd. Deze kunnen worden onderverdeeld in natuurlijke lichtbronnen, zoals de zon en sterren, en kunstmatige lichtbronnen, zoals gloeilampen en kaarsen. Licht verspreidt zich in rechte lijnen, die we tekenen als lichtstralen. Deze lichtstralen zelf zijn onzichtbaar. ### 1.2 Terugkaatsing van licht De meeste objecten produceren geen eigen licht en zijn alleen zichtbaar doordat het licht van een lichtbron erop valt en gedeeltelijk terugkaatst naar onze ogen. Dit principe wordt beschreven door de spiegelwet: de hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing. Dit kan wiskundig worden uitgedrukt als: $i = t$ waarbij: * $i$ de hoek van inval is * $t$ de hoek van terugkaatsing is ### 1.3 Schaduwvorming Wanneer een object het licht van een lichtbron blokkeert en licht zich in rechte lijnen voortplant, ontstaat er een schaduw. ### 1.4 Spiegelbeelden Een spiegelbeeld is een reflectie van een voorwerp in een spiegel. De afstand van het spiegelbeeld tot de spiegel is gelijk aan de afstand van het voorwerp tot de spiegel. * **Voorwerpafstand:** De afstand van het voorwerp tot de spiegel. * **Beeldafstand:** De afstand van het spiegelbeeld tot de spiegel. Hieruit volgt de relatie: Beeldafstand = Voorwerpafstand ### 1.5 Lichtbreking De snelheid van licht varieert afhankelijk van het medium waarin het zich voortplant. In lucht en vacuüm is de lichtsnelheid ongeveer $300.000$ kilometer per seconde. In stoffen zoals water en glas is deze snelheid lager, rond de $200.000$ kilometer per seconde. Wanneer licht van het ene medium naar het andere overgaat, verandert de snelheid, wat leidt tot een buiging van de lichtstraal; dit fenomeen heet lichtbreking. #### 1.5.1 Lichtbreking door een prisma Wit licht is een samenstelling van alle zichtbare kleuren. Wanneer wit licht door een prisma gaat, wordt het gebroken en valt het uiteen in zijn componentkleuren, waardoor een spectrum zichtbaar wordt. #### 1.5.2 Kleuren van licht Het zichtbare spectrum omvat de kleuren van de regenboog. De primaire kleuren van licht zijn rood, groen en blauw. Door deze kleuren in de juiste verhoudingen te combineren, kan wit licht worden gevormd. De secundaire kleuren van licht zijn magenta, cyaan en geel. De primaire verfkleuren zijn rood, geel en blauw, en hun combinatie resulteert in zwart. De secundaire verfkleuren zijn oranje, groen en violet. #### 1.5.3 Soorten straling Naast zichtbaar licht zijn er andere vormen van straling, zoals ultraviolette (UV) straling, die onder andere zorgt voor verkleuring door zonlicht, en infraroodstraling, gebruikt in afstandsbedieningen en warmtebeeldcamera's. ### 1.6 Licht en lenzen Het menselijk oog bevat een lens die de brandpuntsafstand kan aanpassen door van bolling te veranderen, waardoor scherpe beelden van objecten op verschillende afstanden kunnen worden gevormd. Dit proces heet accommodatie. #### 1.6.1 Werking van een lens Het brandpunt van een lens is het punt waar parallel invallende lichtstralen elkaar achter de lens snijden. Dit wordt aangegeven met de letter $F$. Een ideale situatie is wanneer dit brandpunt op de gele vlek in het oog valt. #### 1.6.2 Scherpstellen van het oog De ooglens is een bolle lens die zijn vorm kan aanpassen. Voorwerpen dichtbij vereisen een boller lens (met een kleinere brandpuntsafstand en sterkere lichtafbuiging), terwijl voorwerpen veraf een minder bolle lens nodig hebben. Accommodatie is het mechanisme waarmee de ooglens zijn brandpunt aanpast om een scherp beeld te creëren. ### 1.7 Lichtbundels Lichtstralen bewegen altijd rechtdoor en vormen samen een lichtbundel. Lichtbundels kunnen worden beïnvloed door lenzen, die het licht afbuigen door het snelheidsverschil tussen verschillende media. Er zijn drie typen lichtbundels: * **Divergerend:** Lichtstralen die zich van elkaar afspreiden. * **Convergerend:** Lichtstralen die naar elkaar toe bewegen. * **Evenwijdig:** Lichtstralen die parallel aan elkaar lopen. #### 1.7.1 Verandering van lichtbundels met lenzen Een lens (gemaakt van geslepen glas of kunststof) kan lichtbundels veranderen: * **Bolle lens:** Dikker in het midden dan aan de rand. Lichtstralen worden naar elkaar toe gebogen (convergerende werking). * **Holle lens:** Dunner in het midden dan aan de rand. Lichtstralen worden van elkaar af gebogen (divergerende werking). #### 1.7.2 Vergroten en verkleinen De vergrotingsfactor geeft aan hoe veel groter een beeld is ten opzichte van het voorwerp. Een holle spiegel kan bijvoorbeeld een beeld groter dan het voorwerp produceren, met een vergrotingsfactor groter dan 1. * * * # Krachten en hun effecten Dit onderdeel verkent de aard, eigenschappen, effecten en classificaties van krachten, met een specifieke focus op zwaartekracht, wrijvingskracht en de fundamentele wetten van Newton, die essentieel zijn voor het begrijpen van de mechanica. ### 2.1 Eigenschappen van krachten Krachten zijn fundamentele natuurkundige entiteiten die onzichtbaar zijn, maar wel waarneembare effecten teweegbrengen. Ze hebben de volgende kenmerken: * **Aanvangs­punt:** Het punt waar de kracht wordt uitgeoefend op een voorwerp. * **Richting:** De specifieke lijn waarlangs de kracht werkt. * **Grootte:** De intensiteit van de kracht, uitgedrukt in Newton (N). Krachten worden grafisch weergegeven als pijlen, waarbij de lengte van de pijl de grootte van de kracht aangeeft en de richting van de pijl de werkrichting van de kracht weergeeft. Bij het tekenen van meerdere krachten in één diagram, is het cruciaal om dezelfde schaal te hanteren. ### 2.2 Effecten van krachten De primaire effecten van krachten op voorwerpen zijn: * **Verandering van vorm:** Een kracht kan de vorm van een voorwerp blijvend of tijdelijk vervormen. * **Verandering van snelheid:** Krachten kunnen de grootte (versnelling of vertraging) of de richting van de beweging van een voorwerp beïnvloeden. Als er geen netto kracht op een voorwerp werkt, behoudt het voorwerp zijn bewegingstoestand: stilstaande voorwerpen blijven stilstaan en bewegende voorwerpen blijven met een constante snelheid bewegen in een rechte lijn. Om een constante snelheid te handhaven, moet er echter een stuwkracht worden toegepast die gelijk is aan de som van de tegenwerkende krachten (zoals wrijving en luchtweerstand). ### 2.3 Classificatie van krachten Krachten kunnen worden ingedeeld op basis van hun aard en de manier waarop ze worden uitgeoefend. Hieronder volgt een overzicht van veelvoorkomende krachten: #### 2.3.1 Krachten op afstand Dit zijn krachten die werken zonder fysiek contact tussen de voorwerpen. * **Zwaartekracht ($F\_z$):** De aantrekkingskracht tussen twee massa's. Op aarde is dit de kracht waarmee de aarde een voorwerp aantrekt. * De formule voor zwaartekracht is $F\_z = m \\times g$, waarbij $m$ de massa is en $g$ de valversnelling. * De valversnelling op aarde is ongeveer $9,81 , \\text{N/kg}$. * **Tip:** Massa is een maat voor de hoeveelheid materie in een voorwerp, terwijl gewicht de zwaartekracht is die op dat voorwerp werkt. Gewicht kan variëren afhankelijk van de locatie (bijvoorbeeld op de maan), terwijl massa constant blijft. * **Elektrische kracht ($F\_e$):** De kracht tussen geladen deeltjes. * **Magnetische kracht ($F\_m$):** De kracht die wordt uitgeoefend door magnetische velden, resulterend in aantrekking of afstoting tussen magneten. #### 2.3.2 Krachten met contact Dit zijn krachten die fysiek contact vereisen tussen de voorwerpen. * **Veerkracht ($F\_v$):** De kracht die een elastisch voorwerp (zoals een veer) uitoefent wanneer het wordt uitgerekt of samengedrukt. * De relatie tussen veerkracht en uitrekking wordt beschreven door de Wet van Hooke: $F\_v = C \\cdot u$, waarbij $C$ de veerconstante is (een maat voor de stijfheid van de veer) en $u$ de uitrekking of indrukking is. * **Tip:** De veerconstante $C$ heeft eenheden van $\\text{N/m}$. Een hogere $C$ betekent een stuggere veer. * **Example:** Met een veer-eenheid kan de grootte van een kracht worden gemeten door te observeren hoe ver de veer uitrekt. * **Spankracht ($F\_s$):** De kracht die wordt overgebracht door een gespannen koord, kabel of ketting. * **Spierkracht:** De kracht die door spieren wordt gegenereerd. * **Wrijvingskracht ($F\_w$):** Een kracht die de beweging tussen twee oppervlakken die met elkaar in contact zijn tegenwerkt. * **Luchtweerstand ($F\_{w,l}$):** Een specifieke vorm van wrijving die de beweging door de lucht tegenwerkt. * **Normaalkracht ($F\_n$):** De reactiekracht van een oppervlak op een voorwerp dat erop rust. Deze kracht staat altijd loodrecht op het oppervlak. * Bij evenwicht is de normaalkracht vaak gelijk aan de zwaartekracht, maar dit geldt niet altijd (bijvoorbeeld wanneer er ook andere verticale krachten werken). ### 2.4 Het optellen van krachten: de resulterende kracht Wanneer meerdere krachten op een voorwerp werken, kan hun gecombineerde effect worden uitgedrukt als één enkele kracht, de **resulterende kracht**. Dit wordt gedaan door de vectoren (krachten met grootte en richting) van de individuele krachten op te tellen. * Als krachten in dezelfde richting werken, worden hun groottes opgeteld. * Als krachten in tegengestelde richtingen werken, wordt het verschil in grootte genomen. * Als krachten onder een hoek werken, worden vectoren gebruikt om de resulterende kracht grafisch of wiskundig te bepalen. Een netto kracht die niet nul is, resulteert in een verandering van snelheid (versnelling of vertraging). Als de resulterende kracht nul is, blijft de snelheid van het voorwerp constant (of blijft het stil). ### 2.5 Wetten van Newton De wetten van Newton vormen de basis van de klassieke mechanica en beschrijven de relatie tussen krachten en beweging. * **Eerste wet van Newton (Traagheidswet):** Een voorwerp blijft in rust of in een eenparige rechtlijnige beweging, tenzij er een externe kracht op werkt. Dit principe verklaart waarom een constante snelheid behouden blijft als de nettokracht nul is. * **Tweede wet van Newton:** De versnelling van een voorwerp is recht evenredig met de netto kracht die erop werkt en omgekeerd evenredig met zijn massa. De formule hiervoor is $F\_{netto} = m \\times a$, waarbij $F\_{netto}$ de netto kracht is, $m$ de massa en $a$ de versnelling. * **Tip:** Deze wet is een uitbreiding van de zwaartekrachtformule $F\_z = m \\times g$, waarbij $g$ de specifieke versnelling door zwaartekracht is. * **Derde wet van Newton (Actie-reactiewet):** Als voorwerp A een kracht uitoefent op voorwerp B, dan oefent voorwerp B een even grote, tegengesteld gerichte kracht uit op voorwerp A. * **Example:** De normaalkracht is de reactiekracht van de ondergrond op de zwaartekracht die door een voorwerp erop wordt uitgeoefend. ### 2.6 Druk Druk is een maat voor de kracht die loodrecht op een oppervlak wordt uitgeoefend, per eenheid van oppervlakte. * De formule voor druk ($p$) is: $$p = \\frac{F}{A}$$ waarbij $F$ de kracht is en $A$ de oppervlakte waarop de kracht werkt. * De eenheid van druk is Pascal (Pa) of $\\text{N/m}^2$. * **Tip:** Hoe kleiner de oppervlakte waarop een bepaalde kracht wordt uitgeoefend, hoe hoger de druk. Een scherp mes oefent bijvoorbeeld meer druk uit dan een bot mes bij dezelfde kracht. * **Manometer:** Een instrument dat de druk meet. Een manometer geeft meestal de overdruk of onderdruk ten opzichte van de atmosferische druk aan. De absolute druk is de som van de atmosferische druk en de gemeten druk (of het verschil bij onderdruk). ### 2.7 Hefbomen en overbrengingen * **Hefbomen:** Hefbomen verkleinen de benodigde kracht om een taak uit te voeren. Hoe groter de afstand van het draaipunt tot het aangrijpingspunt van de kracht (de arm), hoe kleiner de kracht die nodig is. * De hefboomwet stelt: $\\text{kracht}\_1 \\times \\text{arm}\_1 = \\text{kracht}\_2 \\times \\text{arm}\_2$. * **Tandwielen:** Tandwielen worden gebruikt om bewegingen over te brengen en om de kracht of snelheid aan te passen. Tandwielen die direct contact maken, draaien in tegengestelde richting. De grootte van de tandwielen bepaalt de overbrengingsverhouding, wat de kracht en snelheid kan veranderen. Fietsversnellingen maken gebruik van verschillende combinaties van tandwielen om de trapweerstand aan te passen aan de omstandigheden. * * * # Energie en energietransformaties Dit onderwerp behandelt de fundamentele wet van behoud van energie, verschillende energievormen en de manier waarop deze energie wordt omgezet, met speciale aandacht voor zowel fossiele als hernieuwbare energiebronnen. ### 3.1 De wet van behoud van energie De wet van behoud van energie stelt dat energie nooit verloren gaat; het kan enkel van vorm veranderen of worden overgedragen. De totale hoeveelheid energie in een gesloten systeem blijft dus constant. ### 3.2 Energievormen Energie kan in verschillende vormen voorkomen. De belangrijkste energievormen zijn: * **Warmte-energie:** Energie gerelateerd aan temperatuur. * **Elektrische energie:** Energie die wordt getransporteerd door elektrische ladingen. * **Magnetische energie:** Energie die geassocieerd wordt met magnetische velden. * **Bewegingsenergie (kinetische energie):** De energie die een voorwerp bezit door zijn beweging. * **Geluidsenergie:** Energie die wordt overgedragen door trillingen in een medium. * **Stralingsenergie:** Energie die wordt overgedragen door elektromagnetische golven, zoals licht. * **Kernenergie:** Energie die vrijkomt bij kernreacties, zoals kernsplijting of kernfusie. * **Potentiële energie (zwaarte-energie):** De energie die een voorwerp bezit door zijn positie in een zwaartekrachtveld. De standaardeenheid voor energie is de Joule (J). ### 3.3 Energieomzettingen Energietransformaties zijn processen waarbij energie van de ene vorm overgaat in een andere vorm. Een energieomzetter is een apparaat dat een bepaalde energievorm opneemt en deze omzet in één of meerdere andere energievormen. Deze omzettingen kunnen worden weergegeven in een energie-stroomdiagram. > **Tip:** Hoewel energie niet verloren gaat, is niet alle omgezette energie nuttig. Vaak gaat een deel van de energie verloren aan warmte of geluid, wat als "nutteloze" energie wordt beschouwd in een specifiek proces. ### 3.4 Energiebronnen Energiebronnen kunnen worden onderverdeeld in fossiele brandstoffen en hernieuwbare energiebronnen. #### 3.4.1 Fossiele brandstoffen Dit zijn brandstoffen die zijn ontstaan uit organisch materiaal dat miljoenen jaren onder hoge druk en temperatuur is begraven. Voorbeelden zijn: * Aardolie * Aardgas * Steenkool Het gebruik van fossiele brandstoffen leidt tot de uitstoot van CO2, wat bijdraagt aan klimaatverandering. #### 3.4.2 Hernieuwbare energiebronnen (groene energie, duurzame energie) Dit zijn energiebronnen die niet opraken of die zichzelf continu aanvullen. Ze worden als zuinig en milieuvriendelijk beschouwd. Voorbeelden zijn: * **Zonne-energie:** Energie opgewekt door de zon, vaak met behulp van zonnepanelen. * **Windenergie:** Energie opgewekt door windturbines. * Een windmolen is een energieomzetter: de bewegingsenergie van de wind wordt omgezet in elektrische energie en warmte. * **Waterkracht:** Energie opgewekt door stromend water (hydro-elektriciteit). * **Geothermische energie:** Energie afkomstig uit de warmte van de aarde. * **Biomassa/biobrandstoffen:** Energie opgewekt uit organisch materiaal. Nadelen van hernieuwbare energiebronnen kunnen de weersafhankelijkheid zijn en de energie en grondstoffen die nodig zijn voor hun productie. ### 3.5 Kerncentrales In kerncentrales wordt uranium gespleten door het te beschieten met neutronen. De daaruit voortvloeiende kettingreactie produceert veel warmte. Deze warmte wordt gebruikt om water te verhitten tot stoom, die vervolgens een turbine aandrijft. De draaiende turbine laat een generator draaien, die elektriciteit produceert. ### 3.6 Faseovergangen Energietransformaties kunnen ook gerelateerd zijn aan faseovergangen van materie: * **Smelten:** Een vaste stof wordt een vloeistof. * **Verdampen:** Een vloeistof wordt een gas. * **Condenseren:** Een gas wordt een vloeistof. * **Bevriezen:** Een vloeistof wordt een vaste stof. * **Rijpen:** Een gas wordt een vaste stof. * **Vervluchtigen (sublimeren):** Een vaste stof wordt een gas. ### 3.7 Isolatie Isolatie is het proces van het tegenhouden van warmtetransport. Dit is belangrijk om warmteverlies te minimaliseren. * * * # Constructies en materialen Dit deel behandelt de principes achter sterke constructievormen, verschillende materiaaltypen en de constructie van bruggen. ### 4.1 Sterke constructievormen Sterke constructievormen zijn essentieel voor de stabiliteit en duurzaamheid van bouwwerken. Twee van de meest effectieve vormen die in constructies worden gebruikt, zijn de boog en de driehoek. #### 4.1.1 De boog De boog is een rond gebogen constructie die uitstekend geschikt is voor het opvangen van duwkrachten. De krachten die op een boogconstructie werken, worden gelijkmatig verdeeld over de gehele structuur, wat resulteert in een zeer stevige en stabiele vorm. Dit principe wordt veel toegepast bij viaducten en bruggen. Historisch gezien werden in de Middeleeuwen al bruggen gebouwd met bogen en gewelven, zoals de Ponte Vecchio in Florence. #### 4.1.2 De driehoek De driehoek is een fundamentele geometrische vorm in constructies vanwege zijn inherente stabiliteit. In tegenstelling tot bijvoorbeeld een vierkant, dat gemakkelijk kan inklappen doordat de hoeken kunnen bewegen, zijn de lijnen van een driehoek gefixeerd. Dit komt doordat de drie hoeken zorgen voor een optimale verdeling van krachten, waardoor de driehoek zijn vorm behoudt onder belasting. ### 4.2 Profielen Profielen zijn staven of elementen met een specifieke dwarsdoorsnede die worden gebruikt in constructies om krachtoverdracht en stabiliteit te verbeteren. Ze zijn ontworpen om zowel sterk als licht te zijn. Er zijn diverse soorten profielen, vaak benoemd naar hun vorm: * Kokerprofiel * Buisprofiel * Stafprofiel * Strip * Hoeklijnprofiel * T-profiel * U-profiel * I-profiel * L-profiel * Driehoeksprofiel ### 4.3 Composietmaterialen Composieten zijn samengestelde materialen die bestaan uit twee of meer verschillende componenten, waarbij de individuele materialen elkaar verbeteren om een eindproduct met superieure eigenschappen te creëren. * **Samenstelling:** Composieten combineren verschillende materialen. Een bekend voorbeeld is carbon fiber, dat bestaat uit kunststof en koolstofvezels. * **Legeringen vs. Composieten:** Een legering is een mengsel van metalen, terwijl een composiet een mengsel is van (vaak) kunststoffen met andere materialen zoals vezels. * **Voordelen:** Composieten zijn over het algemeen sterker en lichter dan traditionele bouwmaterialen zoals staal, beton en hout. Dit maakt ze tot veelbelovende bouwmaterialen voor de toekomst. ### 4.4 Typen bruggen Bruggen worden ontworpen met verschillende constructievormen om aan specifieke eisen te voldoen qua overspanning, draagkracht en esthetiek. Veelvoorkomende typen bruggen zijn: * **Vakwerkbrug:** Gebouwd met een netwerk van driehoeken die gezamenlijk de belasting dragen. * **Tuibrug:** Een brug waarbij de rijbaan wordt ondersteund door kabels (tuien) die aan hoge pylonen zijn bevestigd. * **Boogbrug:** Maakt gebruik van de sterkte van de boogvorm om de overspanning te creëren. * **Hangbrug:** Hierbij hangt de rijbaan aan kabels die over hoge torens lopen en aan weerszijden verankerd zijn. * * * ## Veelgemaakte fouten om te vermijden * Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens * Let op formules en belangrijke definities * Oefen met de voorbeelden in elke sectie * Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Lichtbron | Een voorwerp dat zelf licht uitzendt, essentieel voor zichtbaarheid. Voorbeelden zijn de zon, sterren, gloeilampen en kaarsen. | | Lichtstraal | Een weergave van de rechtlijnige voortplanting van licht, onzichtbaar op zichzelf maar zichtbaar door het effect op voorwerpen. | | Terugkaatsing | Het fenomeen waarbij lichtstralen weerkaatsen op een oppervlak; de spiegelwet stelt dat de hoek van inval gelijk is aan de hoek van terugkaatsing (`/_i = /_t`). | | Schaduw | Een gebied waar direct licht van een lichtbron wordt geblokkeerd door een obstakel, veroorzaakt door de rechtlijnige voortplanting van licht. | | Spiegelbeeld | Een reflectie die achter een spiegel verschijnt, op dezelfde afstand van de spiegel als het oorspronkelijke voorwerp ervoor. | | Lichtbreking | Het buigen van een lichtstraal wanneer deze overgaat van het ene medium naar het andere met een verschillende lichtsnelheid, zoals van lucht naar water of glas. | | Spectrum | De reeks kleuren die ontstaat wanneer wit licht wordt ontleed, zoals door een prisma; wit licht is een mengsel van deze kleuren. | | Primaire kleuren van licht | Rood, groen en blauw; deze kleuren kunnen, wanneer ze in de juiste verhoudingen worden gecombineerd, alle andere kleuren creëren, inclusief wit licht. | | Primaire verfkleuren | Rood, geel en blauw; deze kleuren vormen, wanneer gemengd, de kleur zwart. | | Accommoderen | Het vermogen van het menselijk oog om de bolheid van de ooglens aan te passen om scherp te stellen op voorwerpen op verschillende afstanden. | | Brandpunt | Het punt achter een lens waar evenwijdige lichtstralen samenkomen na de lens te hebben gepasseerd; aangegeven met de letter F. | | Lichtbundel | Een verzameling van meerdere lichtstralen. Er zijn drie typen: divergerend, convergerend en evenwijdig. | | Convergerende lens (bolle lens) | Een lens die dikker is in het midden dan aan de randen; deze brengt lichtstralen naar elkaar toe. | | Divergerende lens (holle lens) | Een lens die dunner is in het midden dan aan de randen; deze spreidt lichtstralen van elkaar af. | | Vergrotingsfactor | Een maat die aangeeft hoeveell keer zo groot een beeld is ten opzichte van het oorspronkelijke voorwerp. | | Kracht | Een invloed die de vorm, snelheid of richting van een voorwerp kan veranderen; wordt aangegeven met de letter F en gemeten in Newton (N). | | Zwaartekracht (Fz) | De aantrekkingskracht tussen voorwerpen met massa, veroorzaakt door een planeet of ander hemellichaam. | | Wrijvingskracht (Fw) | Een kracht die de beweging tussen twee contactoppervlakken tegenwerkt. | | Normaalkracht (Fn) | De kracht die een oppervlak uitoefent op een voorwerp dat erop rust, loodrecht op het oppervlak. | | Massa | De hoeveelheid materie waaruit een voorwerp bestaat; verandert niet met de locatie. | | Gewicht | De aantrekkingskracht van een planeet op een voorwerp; hangt af van de massa en de zwaartekracht van de planeet. | | Veerkracht (Fv) | De kracht die een veer uitoefent als reactie op uitrekking of samendrukking. | | Veerconstante (C) | Een maat voor de stijfheid van een veer; de verhouding tussen de uitgeoefende kracht en de uitrekking van de veer (`Fv = C * u`). | | Resulterende kracht | De enkele kracht die de totale effecten van meerdere krachten kan vervangen; berekend door krachten op te tellen of af te trekken. | | Derde wet van Newton (actie-reactie) | Stelt dat voor elke actie er een gelijke en tegengestelde reactie is; beschrijft de wisselwerking tussen krachten. | | Hefboomwet | Een principe dat beschrijft hoe hefbomen kracht vermenigvuldigen; `kracht1 * arm1 = kracht2 * arm2`. | | Druk | De hoeveelheid kracht per oppervlakte-eenheid (`p = F/A`). | | Absolute druk | De werkelijke druk, inclusief de omgevingsdruk (bijvoorbeeld luchtdruk). | | Overdruk | Het verschil tussen de absolute druk en de omgevingsdruk, wanneer de absolute druk hoger is. | | Onderdruk | Het verschil tussen de omgevingsdruk en de absolute druk, wanneer de absolute druk lager is. | | Energie | Het vermogen om arbeid te verrichten; bestaat in vele vormen zoals warmte, elektrisch, bewegingsenergie, etc. | | Wet van behoud van energie | Stelt dat energie in een gesloten systeem nooit verloren gaat, maar alleen kan worden omgezet van de ene vorm naar de andere. | | Energie-omzetter | Een apparaat of systeem dat een vorm van energie opneemt en omzet in een of meer andere vormen van energie. | | Fossiele brandstoffen | Brandstoffen gevormd uit organisch materiaal dat miljoenen jaren geleden is begraven, zoals aardolie, aardgas en steenkool. | | Hernieuwbare energie | Energiebronnen die continu worden aangevuld, zoals zonne-, wind- en waterkracht. Deze worden ook wel duurzame energie genoemd. | | Duurzame energie | Energie die wordt opgewekt uit bronnen die niet uitgeput raken en die minimaal milieuschade veroorzaken. | | Kernenergie | Energie die vrijkomt bij kernreacties, zoals kernsplijting in kerncentrales. | | Isolatie | Het proces of materiaal dat de warmteoverdracht tegenhoudt. | | Valversnelling (g) | De versnelling die een voorwerp ondergaat als gevolg van de zwaartekracht; varieert per hemellichaam (in Nederland ongeveer 9,81 N/kg). | | Arbeid | De inspanning die nodig is om een voorwerp over een bepaalde afstand te verplaatsen, gedefinieerd als kracht maal afstand. | | Tandwielen | Mechanische componenten met tanden die in elkaar grijpen om beweging en kracht over te brengen tussen assen, vaak om de snelheid of kracht te wijzigen. | | Constructie | Een samengestelde structuur of gebouw, ontworpen om krachten te weerstaan en stabiliteit te bieden. | | Composiet | Een materiaal dat bestaat uit twee of meer samenstellende materialen met significant verschillende fysische of chemische eigenschappen, die bij menging verbeterde eigenschappen vertonen. |