Symbolen in de natuurkunde

Af en toe komt er een vraag in de vraagbaak over de betekenis van een bepaalde letter. Daarom is het goed er in dit artikel wat over te vertellen. Regelmatig is zo’n letter het symbool van een natuurkundig begrip, vaak de eerste letter van de naam, maar dan wel een buitenlandse naam. Een bekend symbool is bijvoorbeeld v voor snelheid, dat komt van het Engelse velocity. Soms is niet duidelijk waar de gebruikte letter vandaan komt, of zijn er slechts vermoedens. U voor spanning komt waarschijnlijk van het Duitse Unterschied, oftewel verschil, bij (elektrische) spanning gaat het namelijk eigenlijk om een spanningsverschil.

Er zijn veel grootheden in de natuurkunde en relatief weinig letters, daarom worden veel letters voor meerdere grootheden gebruikt, zoals A voor massagetal, oppervlakte en activiteit. En dan hebben we ook nog de hulp ingeroepen van het Griekse alfabet, zodat we ρ (rho) gebruiken voor dichtheid en η (éta) voor rendement.

Een grootheid geeft aan wat iets is, een eenheid geeft aan hoe groot dat is, bijvoorbeeld een spanning (grootheid) van 5 volt (eenheid). Ook eenheden geven we weer met symbolen, m voor meter en s voor seconde. Soms krijgen samengestelde eenheden weer een eigen symbool, denk aan de N voor newton (van kracht), dat is eigenlijk kg m/s². Maar de eenheid van snelheid is gewoon meter per seconde, oftewel m/s. Het valt op dat het symbool van een eenheid wel eenvoudig is te begrijpen uit de naam van de eenheid, meestal de eerste letter. Dat kun je zien aan m voor meter, N voor newton, maar ook T voor tesla. Zoals je ziet is de eenheid vaak de naam van een bekende natuurkundige, Tesla, Hertz of Kelvin.

Let op bij de schrijfwijze in het nederlands. De afkorting voor de eenheid is bij persoonsnamen met een hoofdletter maar de volledige eenheid met een kleine letter, dus N voor newton. Maar als je het hebt over de natuurkundige is het weer met een hoofdletter, bijvoorbeeld: Newton is bekend van zijn gravitatiewet.

Standaard symbolen

Op de havo en het vwo gebruiken we standaardsymbolen die voorgeschreven zijn in de examenregels. Aan het eind van het artikel staat de volledige lijst*. Daar kun je dus altijd een grootheid opzoeken die je even vergeten bent. Deze symbolen moet je kennen en kunnen gebruiken in formules. Kennen betekent niet dat je ze uit je hoofd moet weten (je kunt ze altijd opzoeken in BINAS tabel 4) maar het houdt in dat je moet begrijpen wat ze betekenen en hoe je ze kan gebruiken.

 Andere symbolen

Er zijn natuurlijk veel meer symbolen dan de voor het schoolexamen verplichte. Die kun je af en toe tegenkomen, als je bijvoorbeeld een opgave krijgt met een grootheid die je niet verplicht hoeft te kennen. Die grootheid met symbool wordt dat wel in de opgave uitgelegd, zodat je het wel kan begrijpen. Een voorbeeld is verdampingswarmte, waar we vaak het symbool c_w voor gebruiken. Het lijkt op soortelijke warmte maar is net wat anders. Het is namelijk de hoeveelheid warmte (=energie) die nodig is om 1 kilogram van een stof te verdampen (van vloeibare naar gasvorm).

 De z van Fz

Deze z die schuin onder de F van kracht hangt, noemen we een index (meervoud: indices). Die geeft aan om welke kracht het gaat, in dit geval de zwaartekracht. Er zijn namelijk veel verschillende krachten, zwaartekracht, trekkracht, wrijvingskracht, elektrische kracht enzovoort.

Er zijn geen vaste regels voor het gebruik van indices, maar meestal is wel duidelijk wat ze betekenen. Zwaartekracht kunnen we weergeven met F_z, F_zw, F_zwaarte of F_g (g van gravitatie). Wrijvingskracht met F_w, F_wr maar let op: ook bijvoorbeeld met F_l (l van luchtwrijving).

In figuur 2 zie een aantal (maar zeker niet alle) veelgebruikte symbolen met indices. Hoewel er dus geen vaste regels zijn, is het zo dat vrijwel iedereen deze in dezelfde betekenis gebruikt.

Constanten

In de natuurkunde kennen we ook constanten, grootheden die tijdens een experiment of berekening niet veranderen. De bovenaan genoemde warmtegeleidingscoëfficiënt (die we overigens aangeven met λ) is er zo een. Dit is een stofeigenschap, die is voor iedere stof verschillend. De waarden staan in BINAS, tabellen 8 t/m 12.

Dan zijn er ook nog zogenaamde natuurconstanten. Deze hebben altijd dezelfde waarde (in tegenstelling tot bijvoorbeeld de warmtegeleidingscoëfficiënt die verschilt per stof. De natuurconstanten, de lichtsnelheid in vacuüm bijvoorbeeld (symbool: c), staan in een korte tabel na de lijst van symbolen.

 Verbeteringen/aanvulling

Als je in de lijst foutjes vindt, laat het ons dan weten (info@natuurkunde.nl). Ook als er iets mist horen we het graag.

Lijst met standaard symbolen voor havo/vwo

* Deze lijst is overgenomen van de Syllabi voor het Centraal Examen 2022 voor het havo en vwo. Deze syllabi worden gemaakt door het College voor Toetsen en Examens.

Let op 1: het kan zijn dat je een grootheid niet kent, dat komt omdat je op havo en vwo niet exact dezelfde natuurkunde leert. In de tabel is aangegeven welke symbolen alleen voor havo gelden en welke alleen voor vwo. Staat er niets aangegeven dan zijn ze voor zowel havo als vwo verplicht.

Let op 2: het kan ook zijn dat je symbolen niet kent omdat die horen bij de keuzeonderwerpen die je op school niet gedaan hebt. Vraag dat even na bij je docent(e).

Let op 3: de lijst begint met de griekse symbolen die je moet kennen

De lijst

 Natuurconstanten