Studiegids

nl en

Fysica van Energie

Vak 2014-2015

Omschrijving

Binnen de deelgebieden van de natuurkunde liggen de interpretaties en de formules van energie ver uiteen. Het is dan ook verbazend dat de Natuur deze verschillende interpretaties van het energiebegrip een set identieke regels laat volgen. In dit vak zal deze set regels worden bestudeerd, en zal een algemeen formalisme ontwikkeld worden om het energiebegrip een fundamentele theoretische basis te geven. In het bijzonder zal wiskundig worden aangetoond dat energie altijd behouden is, en zal er een algemene formule voor energie worden afgeleid. Vervolgens zullen bovenstaande inzichten worden gebruikt om de energieproblematiek van de maatschappij te bespreken en worden de voor- en nadelen van verschillende alternatieve energiebronnen bestudeerd. Tenslotte zal worden besproken welke rol energie speelt op kosmische schaal, en in het bijzonder bij geboorte en toekomst van het Heelal.
Onderwerpen:
• Fenomenologische grondslagen voor het bestaan van energie,
• Relatie tussen energie, warmte en arbeid, en maximale omzetting energie in arbeid,
• Formalisme van Lagrange als herschrijving van de klassieke, relativistische, en quantummechanische fysica
• Het theorema van Noether en het algemene bewijs van de Wet van Behoud van Energie,
• Energieproblematiek van de maatschappij,
• Alternatieve energiebronnen: wind, zon, nucleair,
• De rol van energie in de kosmos: ontstaan en evolutie van het Heelal.
.

Onderwijsvorm

Hoorcollege, werkcollege, en huiswerkopdrachten.

Literatuur

Syllabus, uitgedeeld bij eerste bijeenkomst Fysica van Energie.

Rooster

Rooster

Tentamen

Schriftelijk tentamen op het eind van de cursus. Ook zijn er huiswerkopdrachten die worden uitgedeeld tijdens het werkcollege, en die bij het volgende werkcollege moeten worden ingeleverd.
De huiswerkopgaven worden beoordeeld en kunnen tot 2 punten bonus opleveren op het tentamencijfer. (De huiswerkopgaven kunnen enkel een positief gevolg hebben op het tentamencijfer; zij zullen niet leiden tot puntenaftrek.)

Voorkennis

Mechanica (Newton), Calculus (differentiëren en integreren in meerdere dimensies); elementair begrip van de Speciale Relativiteitstheorie en van de Quantummechanica

Meer info

Docent: Dr.Gideon Koekoek