Inloggen

Muon

Deze uitwerking hoort bij opgave 8 uit het hoofdstuk "Relativiteit VWO". De opgaven zijn te vinden in FotonRelativiteitVWO.pdf

Opgave a

Stel dat een muon op 50 km hoogte ontstaat en stel dat het muon met de lichtsnelheid reist. Voor de reistijd van het muon vinden we dan

t = s/v = 50·103 / 2,99792458·108 = 1,66782·10-4 s

De vervaltijd van het muon is 2,2 μs dit is 2,2·10-6 s. De reistijd is dus meer dan 75 keer groter dan de vervaltijd. Dit betekent dat volgens de klassieke natuurkunde (vrijwel) alle muonen al lang vervallen zullen zijn voordat ze het aardoppervlak kunnen bereiken.

Opgave b

Volgens de speciale relativiteitstheorie verstrijkt de tijd langzamer voor het bewegende muon. In BINAS tabel 35-E6 vinden we voor tijdrek

tb = γte

Hierin is tb de tijd voor een stilstaande waarnemer voor wie het muon met grote snelheid beweegt en te de eigentijd zoals die voor het muon verstrijkt. Voor de gammafactor geldt (BINAS tabel 35-E6)

γ = 1 / √(1 - v2/c2)

De snelheid van het muon ligt volgens de waarnemer op 0,008% onder de lichtsnelheid. Dit is een snelheid van 0,99992c. Invullen in geeft

γ = 1 / √(1 - 0,999922) = 79,0585

De tijd vanuit het referentiestelsel van het muon om het aardoppervlak te bereiken is dus gelijk aan

te = tb/γ = 1,66782·10-4 / 79,0585 = 2,1096·10-6 s

Afgerond 2,1 μs.

Opgave c

De vervaltijd van 2,2 μs geldt vanuit het referentiestelsel van het muon. Omdat de reistijd vanuit het referentiestelsel van het muon iets korter is kunnen de meeste muonen dus het aardoppervlak kunnen bereiken voordat ze vervallen.

Opgave d

Omdat het muon met zo'n grote snelheid beweegt treedt ook lengtekrimp op. Deze gaat met dezelfde gammafactor. De afstand van 50 km wordt dus voor het muon een factor 79,0585 kleiner en wordt 632,44 m. Inderdaad iets meer dan 600 m.

Vraag over opgave "Muon"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Muon

Rebecca Bronder vroeg op maandag 27 jun 2016 om 15:17
Waarom wordt bij vraag a als lichtsnelheid 2,00792458·10^8 ms gebruikt in plaats van 2,99792458·10^8 ms?

Erik van Munster reageerde op maandag 27 jun 2016 om 17:09
Dag Rebecca,

Hier had natuurlijk moeten staan 2,99792458*10^8. Heb het inmiddels verbeterd. Antwoord blijft hetzelfde. Dank voor je oplettendheid.


>> naar HAVO uitwerkingen

4 VWO


Algemeen VWO 1 Maatcilinder, 2 Metriek stelsel, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Kloppende formule, 7 Luchtwrijving, 8 Voorvoegsels, 9 Standaardnotatie, 10 Orde van grootte, 11 Meetfouten, 12 Oppervlakte, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Omschrijven, 21 Magneetveld, 22 Gravitatieformule, 23 Interpoleren, 24 Grafiek, 25 Verbanden, 26 Kinetische energie, 27 Lichtintensiteit, 28 Coördinatentransformatie, 29 Snelheidsmodel, 30 Watermodel,

Beweging VWO 1 Trajectcontrole, 2 Onweersbui, 3 Naar school, 4 Rondje aarde, 5 Inhaalmanoeuvre, 6 Lichtsnelheid, 7 Optrekkende auto, 8 Landingsbaan, 9 Lift, 10 Botsing, 11 Katapult, 12 Maansprong, 13 Sprint, 14 Vallende bal, 15 Trilling, 16 Jan-van-Gent,

Krachten VWO 1 Kopstaart-methode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Grafisch ontbinden, 6 Componenten, 7 Zwaartekracht, 8 Veerkracht, 9 Straatlamp, 10 Katrollen, 11 Normaalkracht, 12 Stroomlijn, 13 Tegenwind, 14 Glijbaan, 15 Schuifwrijving, 16 Krachtsoorten, 17 Wetten van Newton, 18 Krachtenevenwicht, 19 Valversnelling, 20 Skaten, 21 Afdaling, 22 Slinger, 23 Bergtrein, 24 Lift, 25 Take-off, 26 Knikker, 27 Boeing, 28 Atwood, 29 Trein, 30 Onderwatermodel,

Elektrische Schakelingen VWO 1 Lampjes, 2 Schema, 3 Bliksemafleider, 4 Koper, 5 Volt, 6 Inslagspanning, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Spanningswet, 15 Stroomwet, 16 Serieschakeling, 17 Doorbranden, 18 Spanningsdeler, 19 Spanningsbron, 20 Parallelschakeling, 21 Drie weerstanden, 22 Hoofdstroom, 23 Puzzelen, 24 Draadweerstand, 25 Meetschakeling, 26 Schuifweerstand, 27 Bijzondere weerstanden, 28 Vermogen, 29 Opwarmen, 30 Gloeidraad, 31 LED lamp, 32 Penlite, 33 Zekering, 34 Beveiliging,

Energie & Arbeid VWO 1 Arbeid, 2 Vermoeidheid, 3 Eenheid, 4 Hoek, 5 Hijskraan, 6 Slee, 7 Optrekkende trein, 8 Helling, 9 Veer, 10 Definities, 11 Energiesoorten, 12 Kinetische energie, 13 Versnellen, 14 Eenparige versnelling, 15 Tennisbal, 16 Pakhuis, 17 Veerenergie, 18 Vallende steen, 19 Boogschieten, 20 Glijden, 21 Kanonschot, 22 Vermogen, 23 Katrollen, 24 Vergelijking, 25 Elektriciteitscentrale, 26 Voertuig, 27 Zonnepaneel, 28 Gravitatie-energie, 29 Benzineverbruik, 30 Valmodel,

5 VWO


Cirkelbeweging & Gravitatie VWO 1 Slijptol, 2 Draaimolen, 3 Fietstocht, 4 Middelpuntzoekende kracht, 5 Eenheid, 6 Fmpz, 7 Bocht, 8 Zweefmolen, 9 Aardrotatie, 10 Gravitatiekracht, 11 Gravitatieconstante, 12 Verband, 13 Appel, 14 Valversnelling, 15 Kepler, 16 Jupitermaantjes, 17 Exoplaneet, 18 Geostationair, 19 Gravitatie-energie, 20 Ellips, 21 Ontsnappingssnelheid, 22 Maanmodel,

Trillingen & Golven VWO 1 Trillingen, 2 Frequentie, 3 Oscilloscoop, 4 Fase, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Gelijk lopen, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Slingerenergie, 14 Trillingsmodel, 15 Golflengte, 16 Golf op zee, 17 Longitudinaal/tranversaal, 18 Superpositie, 19 Resulterende ampl., 20 Interferentie, 21 Staande golven, 22 Reageerbuis, 23 Klankkast, 24 Gitaar, 25 Saxofoon, 26 Modulatie, 27 FM, 28 Sampling, 29 Datatransfer, 30 CD,

Elektromagnetisme VWO 1 Balletjes, 2 Elektrische lading, 3 Plastic staaf, 4 Elektroscoop, 5 Wet van Coulomb, 6 Veldsterkte, 7 Radiaal veld, 8 Twee ladingen, 9 Millikan, 10 Veldmodel, 11 Stroomkring, 12 Spanningsveld, 13 Versnelspanning, 14 Elektronvolt, 15 Lineaire versneller, 16 Magneten, 17 Magneetveld, 18 Veldlijnen, 19 Rechterhand draad, 20 Rechterhand spoel, 21 Linkerhand, 22 Lorentzkracht, 23 Ampere, 24 Massaspectrometer, 25 Elektromotor, 26 Luidspreker, 27 Flux, 28 Wet van Lenz, 29 Fluxverandering, 30 Dynamo, 31 Draaiend spoeltje, 32 Vallende magneet,

Materie & Moleculen VWO 1 Drie fasen, 2 Van der Waalskracht, 3 Welke fase?, 4 Brownse Beweging, 5 Molecuultheorie, 6 Atomen en moleculen, 7 Plasma, 8 Massa, 9 Kristalrooster, 10 Temperatuur, 11 Treinrails, 12 Thermometer, 13 Druk, 14 Raam, 15 Flesje, 16 Duikboot, 17 Wet van Boyle, 18 Algemene gaswet, 19 Druk en temperatuur, 20 Plantenkas, 21 Kringproces, 22 Warmte en temperatuur, 23 Warmtetransport, 24 Koelkast, 25 Opwarmen, 26 Warmtecapaciteit, 27 Geiser, 28 Friteuse, 29 Hoefijzer, 30 Afkoelingsmodel,

Biofysica VWO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Bloedstroom, 5 Bloedvat, 6 Vatenstelsel, 7 Gehoorgang, 8 Binnenoor, 9 Lichaamsoppervlak, 10 Waterijs, 11 Lichtmicroscoop, 12 Fluorescentie, 13 GFP, 14 Elektronenmicroscoop, 15 Zwemblaas, 16 Parasaurolophus,

Geofysica VWO 1 Aardmagnetisme, 2 Noorderlicht, 3 P-golf, 4 S-golf, 5 Seismograaf, 6 Epicentrum, 7 Tsunami, 8 Mount Everest, 9 Grace, 10 Aardmassa, 11 Massamiddelpunt, 12 Dichtheid, 13 Appelschil, 14 Lava, 15 Datering,

6 VWO


Sterren & Straling VWO 1 Elektromagnetisch spectrum, 2 Stralingssoort, 3 Lichtsnelheid, 4 Lichtjaar, 5 Continu of lijn?, 6 Zwarte straler, 7 Planckkrommen, 8 Kleurtemperatuur, 9 Gasspectrum, 10 Spectraallijnen, 11 Zonnespectrum, 12 Sterspectra, 13 Wet van Wien, 14 Spectraaltype, 15 Stefan-Boltzmann, 16 Lichtkracht, 17 Kwadratenwet, 18 Zonneconstante, 19 Afstandsbepaling, 20 Superreus, 21 Hertzsprung-Russel, 22 Sterevolutie, 23 Sterpopulatie, 24 Telescoop, 25 Hubble Space Telescope, 26 Dopplereffect, 27 Zonnerotatie, 28 Oerknal,

Quantum- & Atoomfysica VWO 1 Laserpointer, 2 Rutherford, 3 Bohr, 4 Energieniveaus, 5 Aangeslagen toestand, 6 Lijnenspectrum, 7 Waterstofspectrum, 8 Ionisatie-energie, 9 Buiging, 10 Dubbelspleet, 11 Foto-elektrisch effect, 12 Foto-elektronen, 13 Golf/Deeltjes-dualiteit, 14 Brogliegolven, 15 Dubbelspleet Elektronen, 16 Golf of deeltje, 17 Luchtdeeltjes, 18 Elektronendiffractie, 19 Deeltje in een doos, 20 Waterstofatoom, 21 Waarschijnlijkheid, 22 Schrödinger's kat, 23 Tunneleffect, 24 Ontsnappingskans, 25 Heisenberg, 26 Nulpuntsenergie, 27 Omschrijvingen, 28 Inktwisser,

Ioniserende Straling VWO 1 Samenstelling, 2 Massa en ladingsgetal, 3 Vervalvergelijking, 4 Ontstaan, 5 Vervalreeks, 6 Halveringstijd, 7 Logaritme, 8 Vervalmodel, 9 Grootste activiteit, 10 Activiteit, 11 Raaklijn, 12 Ionisatie, 13 Dracht, 14 Geiger-Müllerbuis, 15 Dosimeter, 16 Activiteitsmeting, 17 Röntgenbuis, 18 Doorgelaten straling, 19 Loodschort, 20 Aluminiumfolie, 21 Röntgenfoto, 22 Contrastmiddel, 23 CT-scan, 24 MRI, 25 Echoscopie, 26 PET, 27 Medische beelden, 28 Kernramp, 29 Verhoogd risico, 30 Stralingsdosis, 31 Radiotherapie, 32 Longen,

Kernen & Deeltjes VWO 1 Einstein, 2 Massaverschil, 3 K-vangst, 4 Vervalsoort, 5 Bindingsenergie, 6 Kunstmatige kernreactie, 7 Splijtingsreactie, 8 Kernenergie, 9 Splijtstof, 10 Kernfusie, 11 Standaardmodel, 12 Quarks, 13 Leptonen, 14 Zonneneutrino's, 15 Kosmische straling, 16 LHC,

Relativiteit VWO 1 Fizeau, 2 Michelson-Morley, 3 Ruimtetijd-diagram, 4 Lichtkegel, 5 Trein, 6 Straaljager, 7 Lengtecontractie, 8 Muon, 9 Ruimteas tekenen, 10 Tijddilatatie, 11 Gelijktijdigheid, 12 Snelheden optellen, 13 Relativistische massa, 14 Kinetische energie, 15 Zwaartekracht, 16 Zwart gat,

4 HAVO


Algemeen HAVO 1 Meter, 2 Kilogram, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Zelfde eenheid, 7 Kloppende formule, 8 Groter of kleiner, 9 Voorvoegsels, 10 Exponent, 11 Schatten, 12 Aflezen, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Cilinder, 21 Sinaasappel, 22 Omschrijven, 23 Magneetveld, 24 Gravitatieformule, 25 Interpoleren, 26 Grafiek, 27 Onbekende vloeistof, 28 Verbanden, 29 Kinetische energie, 30 Lichtintensiteit,

Beweging HAVO 1 Stroboscoop, 2 Trajectcontrole, 3 Onweersbui, 4 Naar school, 5 Rondje aarde, 6 Inhaalmanoeuvre, 7 Lichtsnelheid, 8 Versnelling, 9 Afremmen, 10 Optrekkende auto, 11 Landingsbaan, 12 Lift, 13 Botsing, 14 Vallen, 15 Katapult, 16 Maansprong, 17 Sprint, 18 Vallende bal, 19 Trilling, 20 Jan-van-Gent,

Krachten HAVO 1 Kop-staartmethode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Ontbinden, 6 Componenten, 7 Grootte, 8 Tillen, 9 Pythagoras, 10 Zwaartekracht, 11 Veerkracht, 12 Straatlamp, 13 Katrollen, 14 Normaalkracht, 15 Helling, 16 Wrijvingskracht, 17 Tegenwind, 18 Schuifwrijving, 19 Krachtsoorten, 20 Speeltuin, 21 Hefboom, 22 Momentsleutel, 23 Arm bepalen, 24 Onderarm, 25 Opdrukken, 26 Wetten van Newton, 27 Krachtenevenwicht, 28 Versnelling, 29 Wegfietsen, 30 Valversnelling, 31 Parachutesprong, 32 Bergtrein, 33 Take-off,

Elektrische Schakelingen HAVO 1 Schakeling, 2 Lampjes, 3 Schema, 4 Stroom, 5 Spanningsbron, 6 Wet van Ohm, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Serieschakeling, 15 Doorbranden, 16 Spanningsdeler, 17 Bronspanning, 18 Parallelschakeling, 19 Drie weerstanden, 20 Puzzelen, 21 Draadweerstand, 22 Koperdraad, 23 Meetschakeling, 24 Schuifweerstand, 25 Bijzondere weerstanden, 26 Vermogen, 27 Opwarmen, 28 LED-lamp, 29 Capaciteit, 30 Zekering, 31 Beveiliging, 32 Transformator, 33 Hoogspanningsleiding, 34 Elektriciteitsopwekking, 35 Elektrische auto,

Energie & Arbeid HAVO 1 Beklimming, 2 Welke kracht, 3 Arbeid, 4 Vermoeidheid, 5 Eenheid, 6 Schuine kracht, 7 Hijskraan, 8 Slee, 9 Optrekkende trein, 10 Helling, 11 Definities, 12 Energiesoorten, 13 Kinetische energie, 14 Versnelling, 15 Eenparig versnellen, 16 Tennisbal, 17 Pakhuis, 18 Knikker, 19 Vallende steen, 20 Glijden, 21 Verticale worp, 22 Kanonschot, 23 Vermogen, 24 Katrollen, 25 Rendement, 26 Automotor, 27 Zonnepaneel, 28 Voertuig, 29 Stookwaarde, 30 Vergelijking, 31 Elektriciteitscentrale, 32 Benzineverbruik,

5 HAVO


Zonnestelsel & Heelal HAVO 1 Maanfasen, 2 Zonsverduistering, 3 Heliocentrisch, 4 Venus, 5 Ontbrekende woorden, 6 Cirkelbeweging, 7 Slijptol, 8 Draaimolen, 9 Middelpuntzoekende kracht, 10 Eenheid, 11 Fmpz, 12 Bocht, 13 Aardrotatie, 14 Gravitatiekracht, 15 Gravitatieconstante, 16 Hoogte, 17 Appel, 18 Valversnelling, 19 Afleiding, 20 Jupitermaantjes, 21 Exoplaneet, 22 Geostationair, 23 Telescopen, 24 Elektromagnetisch spectrum, 25 Stralingssoort, 26 Lichtsnelheid, 27 Wet van Wien, 28 Lichtjaar, 29 Reistijd, 30 Deneb, 31 Oerknal, 32 Andromedastelsel,

Trillingen & Golven HAVO 1 Trillingen, 2 Elektrocardiogram, 3 Frequentie, 4 Oscilloscoop, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Strak koord, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Golflengte, 14 Golven op zee, 15 Longitudinaal transversaal, 16 Geluidsgolven, 17 Onweersafstand, 18 Meting geluidssnelheid, 19 Lichtgolven, 20 Lopend of staand, 21 Staande golven, 22 Snaartrillingen, 23 Reageerbuis, 24 Trompet, 25 Gitaar, 26 Saxofoon, 27 Modulatie, 28 FM,

Stoffen & Warmte HAVO 1 Drie fasen, 2 Faseovergangen, 3 Van der Waalskracht, 4 Welke fase?, 5 Brownse beweging, 6 Molecuultheorie, 7 Atomen & moleculen, 8 Plasma, 9 Massa, 10 Kristalrooster, 11 Temperatuur, 12 Warmte & temperatuur, 13 Warmtetransport, 14 Koelkast, 15 Geleiding in metalen, 16 Opwarmen, 17 Welke stof?, 18 Geiser, 19 Soortelijke warmte, 20 Friteuse, 21 Hoefijzer, 22 Mechanische spanning, 23 Spankracht, 24 Plastic, 25 Rek, 26 Uitzetting, 27 Spanning,rek-diagram, 28 Elasticiteitsmodulus, 29 Kabeltrein,

Ioniserende Straling HAVO 1 Atoommodellen, 2 Samenstelling, 3 Massa- en ladingsgetal, 4 Vervalvergelijking, 5 Ontstaan, 6 Vervalreeks, 7 Halveringstijd, 8 Kernen & halvering, 9 Grootste activiteit, 10 Raaklijn, 11 Activiteitsformule, 12 Ionisatie, 13 α-deeltje, 14 Fotonen, 15 Dracht, 16 Geiger-Müllerbuis, 17 Dosimeter, 18 Activiteitsmeting, 19 Röntgenbuis, 20 Doorgelaten straling, 21 Loodschort, 22 Aluminiumfolie, 23 Röntgenfoto, 24 Contrastmiddel, 25 CT-scan, 26 MRI, 27 Echoscopie, 28 Medische beelden, 29 Kernramp, 30 Verhoogd risico, 31 Stralingsdosis, 32 Radiotherapie, 33 Longen,

Technische Automatisering HAVO 1 Vingers, 2 Binair, 3 Aan/uitknop, 4 Waarheidstabel, 5 EN-poorten, 6 XOF-poort, 7 Temperatuursensor, 8 Comparator, 9 Systeembord, 10 Geheugencel, 11 Warmtelint, 12 AD-omzetter, 13 Pulsteller, 14 Stopwatch, 15 Lichtschakelaar, 16 Snelheidsmeting, 17 Meet-Stuur-Regel-,

Licht & Lenzen HAVO 1 Spiegelbeeld, 2 Spiegelwet, 3 Breking, 4 Prisma, 5 Totale reflectie, 6 Fiber, 7 Lens, 8 Constructietekening, 9 Lenswerking, 10 Beeldvorming, 11 Twee lichtstralen, 12 Virtueel beeld, 13 Lenswet, 14 Onscherp, 15 Vergroting, 16 Vergrootte bloem, 17 Fotocamera, 18 Kolibri,

Aarde & Klimaat HAVO 1 Druk, 2 Gasdruk, 3 Luchtkolom, 4 Dampkring, 5 Hoogtemeting, 6 Corioliseffect, 7 Buys Ballot, 8 Waterdamp, 9 Ozon, 10 Zonnestraling, 11 Albedo, 12 Broeikaseffect, 13 Stralingshoek, 14 Buienradar, 15 IJsberg,

Menselijk Lichaam HAVO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Lichaamsoppervlak, 5 Waterijs, 6 Gehoorgang, 7 Binnenoor, 8 Geluidsintensiteit, 9 Gehoordrempel, 10 Decibel, 11 Hoornvlies, 12 Ooglens, 13 Bijziendheid, 14 Oudziendheid, 15 Kleurenblindheid,

terug naar boven