Moderne fysica: de kernconcepten van RELATIVITEITstheorie

Waarnemers die t.o.v. elkaar met grote snelheid bewegen doen andere waarnemingen voor tijdsintervallen en voor ruimtelijke intervallen (of afstanden). Relativiteitstheorie laat toe daarvoor omrekeningsformules af te leiden.
Deze nascholing legt de nadruk op een zo transparant mogelijk creëren van conceptueel begrijpen van speciale en algemene relativiteitstheorie en geeft ook zicht op experimentele verificatie en toepassingen.

Programma

De lesgever bespreekt de essentiële beginselen van zowel de speciale als de algemene relativiteitstheorie, aansluitend bij de nieuwe minimumdoelen. De nadruk ligt op een zo transparant mogelijk creëren van conceptueel inzicht.

1. Nood aan ‘overgangsformules’ voor waarnemingen van tijdsduur en afstand, uitgevoerd door t.o.v. elkaar met constante snelheid bewegende waarnemers: hypothesen en gedachtenexperimenten van Einstein
2. Gelijktijdigheid is relatief:
   • Tijdrek en eigen tijd
   • Lengtekrimp als gevolg van tijdrek en het met constante snelheid t.o.v. elkaar bewegen van de verschillende waarnemers of referentiestelsels
3. Een relativistische correctiefactor is nodig zodat de wetten van energiebehoud en impulsbehoud blijven gelden en de snelheid van een object met massa de snelheid van licht in het vacuüm als bovenste limietwaarde heeft.
   • Formule voor de totale energie van een bewegend voorwerp met massa m en snelheid v
     
     
   • Formule voor de inspanning die moet gebeuren om een voorwerp steeds verder te versnellen
     
4. Wanneer wordt de relativistische correctiefactor belangrijk?
5. Toepassningen van de relativiteitstheorie
6. Geschiedenis uit de beginperiode
7. De algemene relativiteitstheorie (1916) is een verdere veralgemening van de speciale relativiteitstheorie (1905) waarbij rekening gehouden wordt met vervorming of kromming van het ruimtetijd-weefsel door de aanwezigheid van massa’s, gravitatiekrachten en versnellingen. Het model van de kosmos maakt duidelijk waarom gravitatiekrachten bestaan.

Doelstellingen

Na de nascholing:

• beschik je over up-to-date achtergrondkennis;
• beschrijf je de beginselen van de relativiteitstheorie inzichtelijk en boeiend aan jouw leerlingen;
• leg je de essentiële relativistische inzichten en toepassingen op een didactische en begrijpbare manier uit aan zo jouw leerlingen.

Doelgroep

Leerkrachten fysica en andere geïnteresseerde wetenschappers

Begeleiding

Rita Van Peteghem, didactische fysicus-Wetenschappen Centrum Nascholing Onderwijs, Universiteit Antwerpen

Praktisch

Syllabus, presentaties en cursustekst voor leerlingen en lunch inbegrepen.

Mee te brengen door cursist

rekenmachine