Vraag 9
Om aan het oppervlak van de zon te kunnen ontsnappen moet de kinetische energie genoeg zijn om het verschil in gravitatie-energie te kunnen overbruggen tussen op Eg grote afstand van de zon (r = ∞) en op het zonsoppervlak (r = rzon).Eg, ∞ = -G·M·m/∞ = 0 J
Eg, zon = -G·M·m/rzon
Voor deze hoeveelheid energie vinden we dan
Eg, ∞ - Eg, zon = 0 - -G·M·m/rzon = G·M·m/rzon
Er moet dus gelden
½mv2 = G·M·m/rzon
½v2 = G·M/rzon
v = √(2·G·M/rzon)
We vullen in
G = 6,67384·10-11 (Binas tabel 7)
M = 1,9884·1030 kg (Binas tabel 32C)
rzon =6,963·108 m (Binas tabel 32C)
en vinden dan
v = √(2 · 6,67384·10-11 · 1,9884·1030 / 6,963·108)
v = 6,173857095·105 ms-1
Afgerond op 4 significante cijfers is dit 6,174·105 ms-1.
Vraag 10
Voor de gemiddelde snelheid geldt vgem = s/t. De afstand (s) die overbrugd moet worden door de plasma deeltjes is de afstand tussen de zon en de aarde. In de opgave staat dat deze afstand 1,5·1011 m is. Over deze afstand doen de plasmadeeltjes 17 uur. Dit is gelijk aan 17·60·60 = 61200 s. Voor de gemiddelde snelheid vinden we danv = 1,5·1011 / 61200 = 2,45098·106 ms-1
Afgerond op twee significante cijfers is dit 2,5·106 ms-1.
Dit is inderdaad veel hoger dan de minimale snelheid die nodig is om te kunnen ontsnappen van het oppervlak van de zon
Vraag 11
Een kompasnaald wijst altijd in de richting van de magnetische veldlijnen. Op aarde wijst een kompas naar het noorden. Dit betekent dat de veldlijnen van het geografische zuiden naar het geografische noorden lopen. Deze richting is ook te zien in figuur 3 en op de uitwerkbijlage. Buiten een magneet lopen veldlijnen alstijd van de magnetische noordpool naar de magnetische zuidpool. Dit betekent dat de magnetische noordpool zich in het geografische zuiden bevindt.Vraag 12
- Zie afbeelding hieronder. Een cirkelbaan kan alleen als er een middelpuntzoekende kracht (Fmpz) is. In dit geval wordt Fmpz geleverd door de lorentzkracht op het geladen deeltje en deze lorentzkracht wijst dus naar het middelpunt van de cirkel, loodrecht op de bewegingsrichting.
- Met de linkerhandregel kunnen we de richting van de stroom (I) vinden: Handpalm naar boven zodat magneetveld (B) in je handpalm wijst, duim (F) wijst naar het midden van de cirkel. De gestrekte vingers wijzen dan naar linksonder, tegen de richting van v in. Omdat de richting van de ladingsverplaatsing tegengesteld is aan de snelheid van het deeltje weten we dat het hier om een negatief deeltje gaat.
Vraag 13
Te zien is dat de veldlijnen dichter op elkaar lopen bij de polen. Dichterbij elkaar lopen betekent dat het magneetveld sterkter is. Dit betekent dat de lorentzkracht en dus de middelpuntzoekende groter is. Uit de Fmpz = mv2/r volgt dan dat de straal (r) kleiner wordt bij de polen.Vraag 14
Omgerekend van elektronvolt (eV) naar Joule is vinden we voor de energieEf = 2,22 · 1,602·10-19 = 3,55644·10-19 J
Uit de formule voor fotonenergie (Ef = hc/λ) volgt dan voor de golflengte
λ = hc/Ef
Invullen van
h = 6,626·10-34 (Binas tabel 7)
c = 2,9979·108 (Binas tabel 7)
Ef = 3,55644·10-19 J
geeft
λ = 5,5854·10-7 m
Afgerond op 3 significante cijfers is dit 559 nm. In Binas tabel 19A is af te lezen dat dit groen/geel is.
Vraag 15
- De dominante kleur ontstaat als een aangeslagen O-atoom botst met een N2-atoom en energie overdraagt. Op hoogtes boven de 300 km is de concentratie O-atomen kleiner dan 109 / m3. Dit is meer dan 100 keer zo klein als de concentratie op 100 km. Er zijn dus veel minder O-atomen. Daarnaast moet voor de dominante kleur het O-atoom ook botsen met een N2-atoom. De concentratie N2-atomen is nóg veel lager boven de 300 km. De kans dat de dominante kleur wordt uitgezonden is dus veel kleiner boven de 300 km.
- Beneden de 100 km zijn er nauwelijks O-atomen en veel N2-atomen. Aangeslagen N2-atomen zenden een combinatie van golflengtes uit die wij zien als magenta. Op hoogte kleiner dat 100 km zal vooral de kleur magenta ontstaan.
Vraag over "Poollicht"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekersEerder gestelde vragen | Poollicht
Op dinsdag 12 nov 2024 om 17:28 is de volgende vraag gesteld
dag,
Om aan het oppervlak van de zon te kunnen ontsnappen moet de kinetische energie genoeg zijn om het verschil in gravitatie-energie te kunnen overbruggen tussen op Eg grote afstand van de zon (r = ∞) en op het zonsoppervlak (r = rzon).
Eg, ∞ = -G·M·m/∞ = 0 J
Eg, zon = -G·M·m/rzon
ik begrijp niet wat u hiermee bedoelt, waarom moet de kinetische energie groot genoeg zijn om het verschil in gravitatie energie te overbruggen
Erik van Munster reageerde op dinsdag 12 nov 2024 om 21:27
Dat volgt uit de wet van behoud van energie: als je een voorwerp vanaf het oppervlak van de zon naar een plek op een grote afstand van de zon brengt dan neemt de gravitatie-energie toe. Omdat de totale hoeveelheid energie gelijk blijft moet een ándere energiesoort dus kleiner worden. In dit geval is dat de kinetische energie die afneemt.
Het verschil in kinetische energie is daarom gelijk aan de toename in gravitatie-energie. Vandaar.
(Zie ook de videolessen over behoud van energie en over gravitatie-energie)
dag,
Om aan het oppervlak van de zon te kunnen ontsnappen moet de kinetische energie genoeg zijn om het verschil in gravitatie-energie te kunnen overbruggen tussen op Eg grote afstand van de zon (r = ∞) en op het zonsoppervlak (r = rzon).
Eg, ∞ = -G·M·m/∞ = 0 J
Eg, zon = -G·M·m/rzon
ik begrijp niet wat u hiermee bedoelt, waarom moet de kinetische energie groot genoeg zijn om het verschil in gravitatie energie te overbruggen
Erik van Munster reageerde op dinsdag 12 nov 2024 om 21:27
Dat volgt uit de wet van behoud van energie: als je een voorwerp vanaf het oppervlak van de zon naar een plek op een grote afstand van de zon brengt dan neemt de gravitatie-energie toe. Omdat de totale hoeveelheid energie gelijk blijft moet een ándere energiesoort dus kleiner worden. In dit geval is dat de kinetische energie die afneemt.
Het verschil in kinetische energie is daarom gelijk aan de toename in gravitatie-energie. Vandaar.
(Zie ook de videolessen over behoud van energie en over gravitatie-energie)
Op woensdag 15 mei 2024 om 13:46 is de volgende vraag gesteld
hoi erik, als ik het goed begrijp kunnen we de linkerhandregel gebruiken voor meerdere dingen.
1 duim=v, handpalm=b, vingers= f
2 duim= f, handpalm=b, vingers= I
klopt dit of heb ik het nou door de war gehaald?
Erik van Munster reageerde op woensdag 15 mei 2024 om 14:03
Er is maar één linkerhandregel voor de lorentzkracht:
Duim : Lorentzkracht
Vingers: Stroomrichting (bij negatief deeltje tegengestelde richting)
Handpalm: Magneetveld wordt opgevangen.
hoi erik, als ik het goed begrijp kunnen we de linkerhandregel gebruiken voor meerdere dingen.
1 duim=v, handpalm=b, vingers= f
2 duim= f, handpalm=b, vingers= I
klopt dit of heb ik het nou door de war gehaald?
Erik van Munster reageerde op woensdag 15 mei 2024 om 14:03
Er is maar één linkerhandregel voor de lorentzkracht:
Duim : Lorentzkracht
Vingers: Stroomrichting (bij negatief deeltje tegengestelde richting)
Handpalm: Magneetveld wordt opgevangen.
Op dinsdag 14 mei 2024 om 22:11 is de volgende vraag gesteld
Hi,
Ik heb een korte vraag.
Waarom is Eg, ∞ = -G·M·m/∞ = 0 J?
Erik van Munster reageerde op woensdag 15 mei 2024 om 08:46
Omdat je deelt door oneindig. Als je deelt door een groot getal wordt het kleiner. Als je deelt door een extreem groot getal wordt het extreem klein dus delen door oneindig wordt nul.
Hi,
Ik heb een korte vraag.
Waarom is Eg, ∞ = -G·M·m/∞ = 0 J?
Erik van Munster reageerde op woensdag 15 mei 2024 om 08:46
Omdat je deelt door oneindig. Als je deelt door een groot getal wordt het kleiner. Als je deelt door een extreem groot getal wordt het extreem klein dus delen door oneindig wordt nul.
Op woensdag 1 mei 2024 om 19:39 is de volgende vraag gesteld
Maakt het bij vraag 10 uit of je m/s of km/h gebruikt?
Dit heeft niet echt met deze vraag temaken maar er is een formule waarbij je eV niet moet omrekenen naar Joule, welke is dat?
Erik van Munster reageerde op woensdag 1 mei 2024 om 20:08
Km/h of m/s mag allebei. Als er in de opgave niet staat dat het in een bepaalde eenheid moet mag je zelf weten in welke eenheid je je antwoord geeft.
Over je 2e vraag: enige formule die je moet kennen waarbij je energie in eV als antwoord krijgt ipv Joule is de formule voor de energieniveaus van waterstof:
En = -13,6 / n^2
Maakt het bij vraag 10 uit of je m/s of km/h gebruikt?
Dit heeft niet echt met deze vraag temaken maar er is een formule waarbij je eV niet moet omrekenen naar Joule, welke is dat?
Erik van Munster reageerde op woensdag 1 mei 2024 om 20:08
Km/h of m/s mag allebei. Als er in de opgave niet staat dat het in een bepaalde eenheid moet mag je zelf weten in welke eenheid je je antwoord geeft.
Over je 2e vraag: enige formule die je moet kennen waarbij je energie in eV als antwoord krijgt ipv Joule is de formule voor de energieniveaus van waterstof:
En = -13,6 / n^2
Op dinsdag 30 apr 2024 om 15:32 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik, in de tekst boven vraag 11 wordt vermeld dat de aarde op te vatten is als een staafmagneet. Aangezien de aarde op te vatten is als een magneet lopen de veldlijnen dan toch binnen de magneet, waarvoor geldt dat de veldlijnen van zuid naar noord lopen? Hoezo klopt deze beredenering niet? Alvast bedankt.
Erik van Munster reageerde op dinsdag 30 apr 2024 om 17:34
Klopt. Binnen de aarde lopen de veldlijnen van de magnetische zuidpool naar de magnetische noordpool. En buiten de aarde lopen ze andersom. Net zoals bij elke andere magneet.
(Verwarrend is dat bij datgene dat we “het noorden” noemen juist de magnetische zuidpool zit)
Beste Erik, in de tekst boven vraag 11 wordt vermeld dat de aarde op te vatten is als een staafmagneet. Aangezien de aarde op te vatten is als een magneet lopen de veldlijnen dan toch binnen de magneet, waarvoor geldt dat de veldlijnen van zuid naar noord lopen? Hoezo klopt deze beredenering niet? Alvast bedankt.
Erik van Munster reageerde op dinsdag 30 apr 2024 om 17:34
Klopt. Binnen de aarde lopen de veldlijnen van de magnetische zuidpool naar de magnetische noordpool. En buiten de aarde lopen ze andersom. Net zoals bij elke andere magneet.
(Verwarrend is dat bij datgene dat we “het noorden” noemen juist de magnetische zuidpool zit)
Op vrijdag 19 mei 2023 om 03:57 is de volgende vraag gesteld
Bij vraag 9, Wordt Ek + Eg = 0, Zou je ook gebruik kunnen maken van de middenpuntzoekende kracht gelijk stellen aan gravitatiekracht, En vervolgens de snelheid daarmee uit bereken, Alvast bedankt!
Erik van Munster reageerde op vrijdag 19 mei 2023 om 07:53
Nee, helaas. Fmpz gebruik je alleen bij cirkelbeweging. De snelheid die je hiermee zou vinden, als je de zonsmassa en straal zou invullen is de snelheid van iets dat over het zonsoppervlak om de zon heen draait.
Dat is niet wat ze hier vragen. Ze vragen de snelheid om helemaal los te komen van de zon en dus te ontsnappen aan de zwaartekracht van de zon.
Op vrijdag 19 mei 2023 om 16:10 is de volgende reactie gegeven
Oh isgoed duidelijk! Bedankt voor u snelle antwoord
Bij vraag 9, Wordt Ek + Eg = 0, Zou je ook gebruik kunnen maken van de middenpuntzoekende kracht gelijk stellen aan gravitatiekracht, En vervolgens de snelheid daarmee uit bereken, Alvast bedankt!
Erik van Munster reageerde op vrijdag 19 mei 2023 om 07:53
Nee, helaas. Fmpz gebruik je alleen bij cirkelbeweging. De snelheid die je hiermee zou vinden, als je de zonsmassa en straal zou invullen is de snelheid van iets dat over het zonsoppervlak om de zon heen draait.
Dat is niet wat ze hier vragen. Ze vragen de snelheid om helemaal los te komen van de zon en dus te ontsnappen aan de zwaartekracht van de zon.
Op vrijdag 19 mei 2023 om 16:10 is de volgende reactie gegeven
Oh isgoed duidelijk! Bedankt voor u snelle antwoord