Zoeken
verfijn de resultaten
De snelheid van een sprinter wordt berekend uit de energiebalans tussen de kinetische energie Ek, het door de spieren geleverde stuwvermogen Ps en het interne weerstandsvermogen van de sprinter Pw leidend tot warmteproductie. De luchtweerstand tijdens de sprint wordt verwaarloosd.
Het examenprogramma natuurkunde vwo omvat het domein quantumwereld.1 Deze wereld is gebouwd op twee fundamentele modellen: het fotonmodel van licht en het quantummodel van deeltjes.
De golf die een quantumdeeltje beschrijft wordt de 'golffunctie' genoemd. In het geval van een quantumdeeltje-in-een-doosje wordt stilzwijgend aangenomen dat deze golffunctie gegeven wordt door een sinusfunctie ψ(x)=A⋅sin(k⋅x) met amplitude A en golfgetal k=2π/λ.
Beschouwd wordt een quantumdeeltje opgesloten in een 1-dimensionale diepe put met potentiaal V(x)=∞
voor x < 0,x> L. In de put is de potentiële energie V(x)=0. Daar is de oplossing van de 1-dim Schrödingervergelijking een sinus-functie.
In dit model bevindt een quantumdeeltje zich in een asymmetrische 1-dimensionaleput met eindige diepte.
Als variant van model asymmetrische put wordt een quantumdeeltje beschouwd in een symmetrische 1-dimensionale put met twee eindige wanden.
In model symetrische put is de potentiele energie een rechte put. In veel situaties is het realistischer om te veronderstellen dat omringende atomen een quantumdeeltje binden in een harmonische potentiaalput alsof het deeltje een massa is aan een veer; zie model harmonische trilling.
Het electron en het proton in een waterstofatoom ondervinden de aantrekking van de coulombkracht.
Quantumdeeltjes kunnen potentiaal-barrières passeren die volgens de klassieke mechanica ondoordringbaar zijn. De verklaring voor dit effect van ‘tunneling’ is het feit dat de golffunctie bij een eindige energiebarrière niet nul is maar exponentieel afneemt; zie modellen asymmetrische put, symmetrische put, harmonische potentiaal en waterstofatoom.
Quantum-tunneling is de basis voor de verklaring door George Gamow in 1928 van het verschijnsel dat zware kernen alfaverval vertonen