Et eksempel fra STX 3.g

SRP: Den Specielle Relativitetsteori i Matematik og Fysik

Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.

SRPFysik AMatematik A 42 sider

Lær af eksemplet på 15 minutter

Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.

  1. 4 min

    Find problemformuleringen. Hvilket spørgsmål lover opgaven at svare på, og står svaret i konklusionen?

  2. 4 min

    Find det afsnit, hvor de to fag arbejder sammen. Hvilket resultat fra det ene fag bliver brugt i det andet?

  3. 4 min

    Hvilken metode bruger opgaven i hvert fag, og hvor står det? Skriv metoden ned med dine egne ord.

  4. 3 min

    Din egen opgave: Kan du pege på det sted i din SRP, hvor fagene mødes, og skrive i én sætning, hvad det ene fag giver det andet?

Skal du selv skrive SRP? Metoden står her: SRP i fysik

Om opgaven

Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: STX 3.g, SRP, Fysik A, Matematik A, 42 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.

Skal du selv skrive en SRP? Læs, hvad censor lægger vægt på, og hvordan du bygger den op: SRP, set med censorblik.

Læs, hvilke metoder fysik giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Fysik i gymnasiet.

Dokumentets overskrifter

  • Abstract
  • Indledning
  • Inertialsystemer
  • Klassisk mekanik
  • Galileitransformation
  • Den klassiske mekaniks fald
  • Æterteorien
  • Michelson-Morley forsøget
  • Einsteins relativitetsprincip, grundlæggende begreber og postulater
  • Begreber
  • Lorentz-transformationen
  • Forekommende fænomener
  • Længedeforkortelse
  • Tidsforlængelse – Feynman uret
  • Tvillingeparadokset
  • Udledning af relativistisk Doppler-effekt
  • Forsøg 1 – Betaspektrum
  • Formål og teori
  • Opstilling og apparatur
  • Fremgangsmåde
  • Fremgangsmåde for målinger
  • Databehandling
  • Måling
  • Usikkerhed
  • Relativistisk og ikke-relativistisk samt Q-værdi
  • Måleusikkerhed og fejlkilder
  • Konklusion
  • Forsøg 2 - Fotostatmålinger
  • Vurdering af fejlkilder
  • Samlet Konklusion

Uddrag fra materialet

Indledning

I slutningen af det 16. århundrede udgav Sir Isaac Newton sit hovedværk, ”Principia Naturalis”. Heri beskrev han blandt andet sine 3 bevægelseslove . Disse love viste sig at være fremragende modeller for bevægelse. De var samtidig revolutionære idet de ændrede opfattelsen af bevægelse markant. I 1900-tallet mente datidens fysikere, at fysikken var fuldkommen. Lord Kelvin udtalte sågar; ”Der er ikke noget nyt at opdage i fysikken mere. Alt der er tilbage er bare mere og mere præcise målinger” . Dette viste sig dog at være en grum fejl. Albert Einstein publicerede i 1905 sin specielle relativitetsteori, og udfordrede hermed de normalt kendte mekaniske love. Ifølge Einstein gjaldt Newtons love ikke i alle sammenhænge – kun hvis de involverede hastigheder kun nåede op på 5-10 % af lysets hastighed. Einsteins teori giver i mange hverdagsfænomener samme svar som andre teorier, men relativitetsteorien hjalp hvor Newtons og Galileis mekanik kom til kort.

Den specielle relativitetsteori omfatter kun bevægelse i inertialsystemer, mens den almene relativitetsteori generaliserer relativitetsprincippet til også at omfatte accelererede systemer. Der tages i den specielle heller ikke højde for tyngdekraft.

Denne opgave vil fokusere på den specielle relativitetsteori, og de aspekter i den der ændrede fysikken, som rum, tid og bevægelse.

Inertialsystemer

For at kunne konkretisere og beskrive relativitetsteorien, har vi brug for nogle koordinatsystemer. Ud fra et tredimensionelt koordinatsystem kan man referere til punkter ud fra midten origo O=(0,0,0). Inertialsystemer er systemer for rum og tid, hvor inertiens lov(Newtons første lov) gælder. Det betyder at ethvert legeme der ikke er påvirket af ydre kræfter vil bevæge sig jævnt og retlinet. Vi kommer senere i opgaven til at se inertialsystemer bevæge sig i forhold til hinanden.

Klassisk mekanik

Klassisk mekanik er beskrivelsen af bevægelser af legemer ved små hastigheder og store energier . Som eksempel kan her nævnes bevægelsen af planeter i vores solsystem. Isaac Newton skabte fundamentet for disse teorier, og kaldes derfor også Newtonsk mekanik.

Galileitransformation

Bevægelse kan kun angives relativt, altså i forhold til et koordinatsystem, som er lagt fast. Vi er i stand til at beskrive vores egen bevægelse i forhold til de omgivelser hvori vores koordinatsystem er fastlagt. Befinder man sig eksempelvis i en bil på motorvejen, kan vores bevægelse både beskrives som værende i forhold til landskabet, bilerne vi kører mod eller kabinen vi befinder os i. Altså skal vores bevægelse sættes i forhold.

Uddraget er læst maskinelt fra dokumentet, så enkelte ord kan stå forkert. Hele dokumentet står herunder.

Materialet

Fuld skærm

Opgaven åbner, når du ruller ned til den.