[natuurkunde] cirkelvormige baan met welke snelheid?

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 22

cirkelvormige baan met welke snelheid?

Beste,
 
Ik ben oefeningen aan het maken op gravitatieversnelling enzo verder, maar ik merk dat ik vooral bij oefeningen het moeilijk heb die gaan over de snelheid berekenen zodanig dat je een cirkelvormige baan kan beschrijven. Hieronder is een voorbeeld, hoe moet je zo iets oplossen?
 
Met welke snelheid zou een kogel op het aardoppervlak in horizontale richting moeten weggeschoten worden opdat hij juist een cirkelvormige baan om de aarde gaat beschrijven als er geen luchtweerstand zou zijn? De straal van de aarde bedraagt 6.300 km.
 
 

Berichten: 1.617

Re: cirkelvormige baan met welke snelheid?

Ken je de beschrijving van een cirkelbeweging?
 
Het komt er op neer dat bij een cirkelbeweging van een object met massa er een kracht moet zijn die is gericht naar het middelpunt van de cirkelbaan die de richting van de beweging juist genoeg verandert om een cirkel te beschrijven. Dit is de centripetale kracht. Hoe groot de kracht is die een voorwerp in de baan moet houden, is afhankelijk van de massa van het voorwerp, de straal van de cirkel en de baansnelheid.
 
Maar dat zijn mijn woorden, de vraag is wat jij er aan hebt. Kijk je theorieboek er op na, onderwerp cirkelbeweging beschrijf het principe in je eigen woorden en zoek de bijbehorende formules op. Als je dit moeilijk vindt, schrijf dan hier onder op hoe jij het begrijpt dan controleren we of je helemaal goed zit.
 
Daarna de opgave. Welke kracht is naar het midden van de aarde gericht en kan dus dienen als centripetale kracht? Hoe groot is deze kracht? De centripetale kracht moet hieraan gelijk zijn. Schrijf de vergelijking op waarin je beide aan elkaar gelijkstelt. 
 
(bij opgaven met een cirkelbeweging komt het er vaak op neer dat je moet identificeren wat de centripetale kracht is en dat je daarna deze kracht gelijk moet stellen aan de formule voor voor centripetale kracht)
 
De centripetale kracht is zoals gezegd afhankelijk van straal van de cirkel, massa en snelheid. Van deze drie ligt er één vast (welke?). Eén van de overige twee heeft geen invloed en is daarom irrelevant, dat zie je aan de vergelijking die je hebt opgeschreven. Welke is dat?
 
De andere moet je zo kiezen dat de gelijkheid opgaat. Dat is een heel klein beetje rekenen.

Gebruikersavatar
Berichten: 22

Re: cirkelvormige baan met welke snelheid?

Ik denk dat ik het gevonden heb! Ik heb de gravitatiekracht gelijkgesteld aan de centripetale kracht, en dan v eruit gehaald. Dan krijg ik een vergelijking waarin de massa van het voorwerp wegvalt. Wanneer ik alles in die formule dan steek, dan kom ik 7.9 km/s uit en dat is ook de oplossing, maar ik vraag mij af, in de opgave is enkel de straal gegeven? Wordt er dan veronderstelt dat je de massa van de aarde vanbuiten kent, of is er nog een andere manier? 

Berichten: 1.617

Re: cirkelvormige baan met welke snelheid?

Dries De Witte schreef: Wordt er dan veronderstelt dat je de massa van de aarde vanbuiten kent, of is er nog een andere manier? 
 
Mooi. Het rekenwerk en het formulewerk is prima in orde. Nu nog helemaal begrijpen wat die ingewikkelde gravitatiekracht formule er mee te maken heeft.
 
Hoe noemen we de gravitatiekracht van de aarde op een voorwerp in de buurt van het aardoppervlak met een eenvoudiger term? Hier ken je een eenvoudige formule voor. Welke?
 
En om het af te maken: Hoe volgt deze eenvoudiger formule uit de formule voor gravitatiekracht.  
De eenvoudige formule is slechts een speciaal geval van de meer algemene formule.
Probeer je in te beelden wat de vorige zin precies betekent.

Reageer