Inloggen

Speciale relativiteitstheorie

Uit het feit dat de lichtsnelheid voor alle waarnemers altijd hetzelfde is volgen een aantal vreemde conclusie die samen komen in de speciale relativiteitstheorie die Albert Einstein in 1905 opstelde. In deze videoles wordt aan de hand van een voorbeeld van een bewegende waarnemer in een trein en een stilstaande waarnemer op een perron uitgelegd dat dit onder andere tot de conclusie leidt dat tijd relatief is. Ten opzichte van een stilstaande waarnemer loopt de tijd langzamer voor een bewegende waarnemer. Dit effect is niet alleen schijnbaar maar bestaat ook echt: Alle processen; het lopen van een klok, je hartsel, je denksnelheid; verlopen langzamer als je snel beweegt vandaar dat de bewegende waarnemer hier zelf niks van merkt. Alleen als een bewegende waarnemer en een stilstaande waarnemer hun klokken vergelijken komt dit tijdsverschil naar voren.
4 1507
0:00 Start
0:07 Lichtsnelheid is constant
0:18 Voorbeeld trein
2:52 Tijd is relatief
3:02 Speciale relativiteitstheorie
3:10 Samenvatting

Voorkennis

Lichtsnelheid, eenparige beweging

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Speciale relativiteitstheorie" hoort bij:

HAVO:       geen examenstof
VWO: : Keuzeonderwerp(SE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:geen examenstof VWO:geen examenstof)

Test jezelf - "Speciale relativiteitstheorie"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Centraal uitgangspunt van de speciale relativiteittheorie is dat de … altijd hetzelfde is voor iedere waarnemer.

Twee lichtbronnen schijnen licht recht naar elkaar toe. Hoe groot is de snelheid van de fotonen van de ene lichtbron t.o.v. de tegemoetkomende fotonen van de andere lichtbron.

Hoe sneller een waarnemer beweegt, hoe … de tijd verstrijkt voor deze waarnemer en opzichte van een stilstaande waarnemer.

tijd
lichtsnelheid
eigen snelheid
0
c
2·c
langzamer
sneller
maakt niks uit


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel relativiteitstheorie vind je in:
FotonRelativiteitVWO.pdf

Vraag over videoles "Speciale relativiteitstheorie"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Speciale relativiteitstheorie

Op maandag 27 jun 2022 om 21:39 is de volgende vraag gesteld
Einstein begint zijn publicatie "Zur Elektrodynamik bewegter Korper" met de beschrijving van een verschijnsel dat hem niet lekker zit. Als hij een magneet beweegt en een geleider stil houdt, dan ontstaat er ter hoogte van de magneet een elektrisch veld. Maar als hij de geleider beweegt en de magneet stil houdt dan ontstaat er geen elektrisch veld ter hoogte van de magneet. Einstein verklaart dit verschijnsel met een Lorentz transformatie van de electromagnetische veld tensor. Maar hoe kan ik dit verschijnsel nou het beste intuïtief proberen te begrijpen? Waarom is er in het eerste geval wel een elektrisch veld en in het tweede geval niet? Wil graag weten, ook als het misschien buiten de verplichte stof valt over de SRT.

Erik van Munster reageerde op maandag 27 jun 2022 om 22:44
Helaas, daar kan ik je zo niet bij helpen. Ik ken de situatie niet die Einstein beschrijft en hoe de geleider en de magneet precies ten opzichte van elkaar bewegen. Lijkt me dat als er een veranderend magneetveld is er sowieso een inductiespanning ontstaat. Maakt daarbij niet uit of het veranderende magneetveld komt door een bewegende magneet of een bewegende geleider. Maar, ik ken de situatie niet goed genoeg daarvoor.

Op woensdag 29 jun 2022 om 22:18 is de volgende reactie gegeven
Hartelijk dank. Ik ben weer een stap verder. Op Nova Natuurkunde 6 vwo van scala physics op youtube h.15.5 eerste minuten, wordt uitgelegd hoe de Lorentzkracht (magnetisch veld) voor de ene waarnemer verschijnt als elektrische kracht (veld) voor een andere waarnemer als volgt:
1) Door stilstaande draad loopt stroom en dat geeft een Lorentzkracht op een elektron dat er langs beweegt.
2) Laten we de draad bewegen en zetten we het elektron stil (waarnemer beweegt mee met elektron), dan ondervindt het elektron een elektrische kracht van de draad. In het voorbeeld trekt de draad het elektron dan aan. De magnetische kracht uit (1) wordt een elektrische kracht in (2).Vanuit de waarnemer bij het elektron gezien krijgt de draad een + lading.
Volgens mij niet precies wat Einstein beschrijft of ik moet dat oud Duits verkeerd begrijpen. Maar komt denk ik wel op het zelfde neer en geeft wat intuïtie om het te begrijpen.


Bekijk alle vragen (4)



Maartje Smits vroeg op vrijdag 21 jun 2019 om 05:38
Goedemiddag,

Ik begrijp niet helemaal waarom de tijd langzamer verloopt voor de bewegende waarnemer.
Ergens maak ik een denk fout want: voor de bewegende waarnemer is de tijd waarin de lichtbron heen en weer gaat toch korter dan de tijd van de persoon op de perron? Oftewel als de tijd korter is gaat het toch sneller en niet langzamer?

Mvg,

Maartje

Erik van Munster reageerde op vrijdag 21 jun 2019 om 10:35
Dat klopt, de tijd die de lichtstraal er over doet is voor een bewegende waarnemer korter. De stilstaande waarnemer ziet een langere tijd bij de bewegende waarnemer.

De bewegende waarnemer merkt hier verder niks van. Pas als de stilstaande waarnemer en de bewegende waarnemer hun klokken vergelijken wordt het verschil duidelijk.


Op maandag 27 mrt 2017 om 19:23 is de volgende vraag gesteld
Waarom kun je wel de snelheid van een auto bepalen, maar niet de snelheid van een raket zoals in een inertiaalstelsel?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 28 mrt 2017 om 10:11
Voor alle snelheid geldt sowieso dat het altijd een snelheid ten opzichte van iets is. Bij een auto is dit meestal ten opzichte van het aardoppervlak. Bij de snelheid van een raket zul je eerst moeten bedenken ten opzichte van wat je de snelheid bepaalt. Ten opzichte van de aarde? Ten opzichte van een andere raket? Je kunt dus prima de snelheid van een raket bepalen maar het hangt er dus vanaf ten opzichte van wat.


Mina Hayawi vroeg op zaterdag 26 mrt 2016 om 21:54
Er is in de videolessen niet behandeld Hoe de tijd uitgezet wordt tegen de positie in diagrammen met voor de bewegende waarnemer een andere t-as. Zou dit uitgelegd kunnen worden?

Erik van Munster reageerde op zondag 27 mrt 2016 om 13:52
Dag Mina,

Klopt, ruimte-tijddiagrammen zit niet in de videolessen. Voor relativiteitstheorie bestaat geen landelijk geldende stofomschrijving. Iedere school beslist dus zelf welke onderwerpen er precies bij horen en welke niet. Omdat lang niet iedereen ruimte-tijddiagrammen hoeft te kennen bij relativiteitstheorie zitten ze nu niet bij de videolessen.

Ik ben wel bezig met extra oefenopgaven (+uitwerkingen) over relativiteitstheorie en hierin worden ook ruimtetijd-diagrammen uitgelegd en gebruikt. Verwacht deze over een paar weken af te hebben.

Als je nu een bepaalde opgave hebt waar je niet uitkomt mag je me ook gewoon mailen, hoor. (adres kun je vinden via "contact").