Studieprogramma

Het eerste jaar van Technische Natuurkunde

In de vier modules van het eerste jaar kijk je vanuit verschillende invalshoeken naar de technische natuurkunde. Dan komt vooral de basis aan bod. Wiskunde speelt een belangrijk onderdeel binnen de bacheloropleiding, je zult namelijk snel merken dat je zonder wiskunde geen technisch natuurkundige problemen kunt oplossen.[E-GA(1]  De projecten die je in je eerste jaar doet, hebben een directe koppeling met de thema’s van de modules.

Een aantal modules volg je samen met studenten van de andere opleidingen, zoals Advanced Technology en Applied Mathematics. Omdat Advanced Technology en Applied Mathematics Engelstalige opleidingen zijn, zijn de hoorcolleges van de gezamenlijke modules in het Engels. De werkcolleges volg je wel weer alleen met studenten van Technische Natuurkunde en deze zijn in het Nederlands.


Module 1: Dynamica & Relativiteit

In de eerste module draait alles om dynamica en relativiteit. Dynamica is een klassiek natuurkundevak dat je misschien ook al hebt gehad op de middelbare school. Hierbij gaat het vooral om het verband tussen krachten en bewegingen van objecten. Niet alleen translatie (verplaatsing) maar ook rotatie, trillingen en golven komen aan bod. Om de stof te verduidelijken, gebruiken we veel voorbeelden uit de praktijk. Denk hierbij aan de slingerklok, een slippende auto of een spaceshuttle. Bij het meer abstracte onderdeel Relativiteit blijken ‘vertrouwde’ begrippen als ‘afstand’ en ‘tijd’ afhankelijk te zijn van hoe snel de waarnemer beweegt.

Natuurlijk ga je tijdens de eerste module ook al aan de slag in het lab. Je leert hoe je zelfstandig een natuurwetenschappelijk experiment op moet zetten en hoe je je resultaten moet rapporteren. Tijdens het project ga je onderzoek doen naar het effect van rotatie, wrijving en translatie op de baan van een sportobject. Denk bijvoorbeeld aan het berekenen van de hoek waarmee een biljartkeu een biljartbal moet raken om een bepaalde trickshot uit te voeren. In onderstaande film, gemaakt door studenten Technische Natuurkunde, zie je een voorbeeld van zo’n trickshot.

Module 2: Thermodynamica

In de tweede module draait alles om de thermodynamica. Samen met studenten van de opleiding Advanced Technology leer je alles over thermodynamica en thermodynamische cycli, die gebruikt worden bij motoren, waterpompen en stoommachines. Het project is gericht op de toepassing van thermodynamica in de praktijk. Elk jaar gaan studenten aan de slag met een ander project. Je voorgangers hebben bijvoorbeeld een koelmachine ontworpen, gebouwd en getest of een systeem ontworpen dat, ten behoeve van een missie naar Mars, energie kan winnen uit het grote verschil in temperatuur tussen dag en nacht aan het oppervalk van Mars. Ook ga je aan de slag in de lab om de vaardigheden, die je in de eerste module hebt geleerd, verder te ontwikkelen.

Module 3: Quantum & Meten

Om eigenschappen van materialen te bepalen, moet je meer weten over atomen en de atomaire structuren van materialen. In de derde module leer je hier meer over. Zo leer je bijvoorbeeld om de eigenschappen van materialen te relateren aan de opbouw op atomaire schaal en ontdek je hoe transparantie verband houdt met de rangschikking van atomen. Ook krijg je een introductie in de kwantummechanica. In het project verdiep je je in een energietoepassing van materiaal. Ook ga je in deze module aan de slag in het lab en ga je een optische LED- fotodiode zender-ontvanger schakeling bouwen waarmee je een muzieksignaal kunt overbrengen.

Module 4: Velden & Elektromagnetisme

Tijdens de vierde module leer je niet alleen over elektriciteit en magnetisme, maar ook over het fenomeen dat beide met elkaar verbindt. Natuurlijk komt ook de nodige wiskunde aan bod. Je leert integreren over gekromde oppervlakken en op het oog heel lastige berekeningen worden ineens eenvoudig door het gebruik van integratiestellingen. Tijdens het project ga je aan de slag met een historisch experiment dat aanleiding gaf tot het formuleren van een kernbegrip uit Elektriciteit & Magnetisme. Samen met studenten Applied Mathematics ga je dit op een op een moderne, creatieve en aantrekkelijke manier opnieuw uitvoeren en demonstreren. Je leert in deze module ook hoe de theorie ontstaan is en hoe wiskundigen en natuurkundigen hier op verschillende manieren tegenaan kijken.

Het tweede studiejaar

In het tweede jaar ga je verder met het verwerven van kennis en vaardigheden. Lees hier meer over het tweede jaar van de bacheloropleiding Technische Natuurkunde.

Chat offline (info)