VWO Natuurkunde common mistakes
VWO Natuurkunde · Understand the traps and how to avoid them.
Het eindantwoord opschrijven met alle decimalen die de rekenmachine toont, en tussentijdse uitkomsten al afronden voordat de laatste bewerking is gedaan.
Leerlingen verwarren de precisie van de rekenmachine met de precisie van de meting en vergeten dat het aantal significante cijfers wordt bepaald door het minst nauwkeurige gegeven.
What to do instead
Noteer eerst per gegeven het aantal significante cijfers, houd tussentijds minstens één extra cijfer vast en rond pas het eindantwoord af op het kleinste aantal significante cijfers. Controleer daarna of de eenheid bij de grootheid past.
Bij een v,t-grafiek de momentane snelheid bepalen door twee willekeurige punten met elkaar te verbinden in plaats van een raaklijn te tekenen, of de helling berekenen zonder de assen en eenheden te benoemen.
Het onderscheid tussen gemiddelde snelheid (koorde) en momentane snelheid (raaklijn) wordt niet gekoppeld aan de betekenis van de helling van de grafiek.
What to do instead
Teken bij 'snelheid op tijdstip t' een raaklijn met een liniaal, lees twee punten ver uit elkaar op die lijn en bereken Δy/Δx met eenheden. Gebruik een koorde alleen als expliciet om een gemiddelde over een interval wordt gevraagd.
Een energievergelijking opstellen waarin alleen zwaarte-energie en kinetische energie voorkomen, terwijl wrijving, een veer of een externe kracht arbeid verricht.
Leerlingen passen de standaardvorm E_z + E_k = constant toe zonder eerst de systeemgrens en alle energieoverdrachten te inventariseren.
What to do instead
Teken eerst het systeem, benoem elke energiesoort bij begin- en eindsituatie en schrijf expliciet Q = W_wr of E_veer = ½Cu². Laat de balans met alle termen kloppen voordat je getallen invult.
Impulsbehoud toepassen op een situatie waarin een uitwendige kracht (bijvoorbeeld wrijving of een touw) op het systeem werkt, of de impuls als scalar optellen zonder richting.
De wet wordt geleerd als 'p_voor = p_na' zonder de voorwaarde dat de netto uitwendige kracht nul is, en vectoren worden in 1D vaak impliciet als positief behandeld.
What to do instead
Baken het systeem af en controleer of ΣF_uitw = 0 gedurende de interactie. Kies een positieve richting, zet p als vector met teken en werk in 2D met componenten p_x en p_y.
Bij interferentie het padverschil in centimeters laten staan terwijl de golflengte in meters is gegeven, of de voorwaarde voor een knoop verwisselen met die voor een buik.
De formules worden uit het hoofd geleerd zonder het faseverschil Δφ = 2πΔx/λ als onderliggend idee te gebruiken.
What to do instead
Reken alle lengtes om naar meters, schrijf eerst Δx en λ op, bereken Δφ of Δx/λ en pas daarna de voorwaarde toe: buik bij Δx = nλ, knoop bij Δx = (n+½)λ. Controleer of de uitkomst past bij de gegeven bronfase.
De richting van de lorentzkracht bepalen met de linkerhandregel alsof de stroom altijd de beweegrichting van positieve lading is, en het antwoord niet omdraaien bij een elektron.
Stroomrichting en elektronenrichting worden door elkaar gehaald; de handregel wordt als trucje aangeleerd zonder het ladingsteken.
What to do instead
Noteer eerst ladingsteken en snelheidsrichting, teken B en v als pijlen en gebruik F = qv × B. Bij een negatieve lading draai je de uitkomst van de rechterhandregel om. Controleer met een eenvoudig geval.
De amplitude U_max invullen in P = U²/R of U_max vergelijken met de netspanning, zonder de effectieve waarde te gebruiken.
De factor √2 wordt behandeld als een losse formule voor wisselspanning en niet als verband tussen amplitude en gemiddeld vermogen.
What to do instead
Reken eerst om: U_eff = U_max/√2 en I_eff = I_max/√2. Gebruik die in P = U_eff I_eff cos φ of P = U_eff²/R. Bij een ideale spoel of condensator is het gemiddelde vermogen nul; noem het faseverschil expliciet.
Bij een cirkelbeweging een aparte kracht F_mpz naast zwaartekracht en normaalkracht tekenen in het krachtendiagram.
Middelpuntzoekende kracht wordt als zelfstandige krachtsoort gezien in plaats van als de resultante van de aanwezige krachten.
What to do instead
Teken alleen echte krachten (zwaartekracht, normaalkracht, spanning, wrijving) en stel vast dat de resultante naar het middelpunt wijst: ΣF_rad = mv²/r. Schrijf de componentenvergelijking op en los die op; F_mpz is nooit een extra pijl.
In de gravitatiewet de afstand invullen vanaf het aardoppervlak in plaats van vanaf het middelpunt, of bij de wet van Hubble H0 gebruiken met een verkeerde eenheid (Mpc versus m).
De straal in formules wordt gelezen als hoogte boven het oppervlak, en de eenheid van H0 wordt niet omgerekend.
What to do instead
Schrijf altijd r = R + h op en benoem R als straal van het hemellichaam. Reken H0 om naar s⁻¹ (1 Mpc ≈ 3,09×10²² m) voordat je v = H0d invult. Controleer de orde van grootte.
Bij een kernreactie of massadefect rekenen met atoommassa's en tegelijk de elektronen apart meenemen, of bij β+-verval het positron en de annihilatie-energie vergeten.
Atoommassa's bevatten elektronen, maar bij β-verval verandert het aantal elektronen; het onderscheid tussen kernmassa en atoommassa wordt niet scherp gemaakt.
What to do instead
Gebruik consistent atomaire massa's bij β-verval (het vrijkomende elektron is dan al verrekend) of reken alles om naar kernmassa's. Noteer de deeltjesbalans en zet massa's om met 1 u = 931,5 MeV/c². Controleer lading en massagetal.