Natuurkunde voor milieuwetenschappen

In deze cursus worden de natuurkundige principes aangereikt in een milieuwetenschappelijke context. Het betreft fysische concepten die veelal via mathematische verbanden kunnen worden weergegeven. Daarbij is speciaal aandacht geschonken aan de rol die de verschillende facetten van de Natuurkunde - het waarnemen, het modelleren en het monitoren - hebben in het oplossen van milieuproblemen en het bevorderen van duurzaamheid.
In de algemene inleiding wordt het maatschappelijk belang van Natuurkunde geschetst en een overzicht van de leerstof gegeven. Daarna volgt de studietaak Klassieke mechanica, waarin je de kennis op het gebied van krachten en energie toepast op het energieverbruik van een vervoersmiddel (auto, fiets, vliegtuig) en de werking van een getijdenbassin. In de studietaak Elektromagnetisme leer je hoe kennis van elektriciteit toegepast kan worden op windenergie. In de studietaken Warmte en Verwarmen worden thermodynamische principes toegepast in en rondom het huis (isolatie en de warmtepomp). De studietaak Optische straling wordt toegepast op het meten van luchtverontreinigingen. De studietaak Radioactiviteit wordt gekaderd in voorbeelden uit de kernenergie en de medische beeldvorming en therapie. De studietaak Geluid wordt toegepast op het terugdringen van geluidshinder.
De integrerende studietaak rondom Klimaat toont hoe de verschillende facetten van de Natuurkunde een bijdrage kunnen leveren aan een beter begrip van ons klimaat en de klimaatverandering.
De cursus wordt afgesloten met een algemene samenvatting, waarin de tien onderwerpen bij elkaar komen en (nogmaals) in het perspectief van duurzaamheid geplaatst worden.
Bij de cursus hoort een reflectieopdracht (1/2 uur) over drempelbegrippen in de natuurkunde. Deze opdracht voer je uit ná de laatste studietaak, en vóór het tentamen. Een drempelbegrip (in het Engels 'threshold concept') is een kernbegrip dat beschouwd kan worden als een poort die toegang geeft tot een nieuwe manier om over de stof van het vakgebied na te denken. Verder reflecteer je in deze opdracht op de natuurkundige concepten, en de mate waarin ze hebben bijgedragen aan een beter inzicht in de milieuwetenschappen.

De cursus wordt getentamineerd middels een digitaal individueel tentamen (DIT) met meerkeuzevragen.

Leerdoelen
Na het bestuderen van de cursus Natuurkunde voor Milieuwetenschappen heb je kennis van en inzicht in:
- de rol die de natuurkunde heeft in de milieuwetenschappen. Dit gaat om veelal mathematische verbanden tussen fysische grootheden die via formules kunnen worden weergegeven;
- de klassieke mechanica: krachten en energie, toegepast op het energieverbruik van een vervoersmiddel (auto, fiets, vliegtuig) en de werking van een getijdenbassin;
- het elektromagnetisme en de werking van de elektromotor; toepassing vindt plaats op de windturbine;
- de principes van de thermodynamica, toegepast op het warmteverlies door een muur en het verwarmen van een huis;
- optische straling, de interactie tussen straling en materie en de werking van spectroscopische meetsystemen, in het bijzonder LIDAR;
- radioactiviteit en ioniserende straling, toegepast op kernenergie en medische behandelingen;
- de belangrijkste fysische processen die het klimaat kunnen beïnvloeden.

Je kunt bovenstaande kennis en inzicht toepassen op (vereenvoudigde) milieuwetenschappelijke fysische vraagstukken.