Springen naar inhoud

[natuurkunde]gravitatiekrachten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 11:49

ik had een aantal oefeningen gegeven, waarvan ik er een paar kon en een paar niet, dit zijn degene waar ik niet aan uitgeraak, ze gaan allemaal over hetzelfde onderwerp.

1)Bereken de afstand van het aardoppervlak tot het maanoppervlak

2)Een geostationaire satteliet hangt in een vast punt boven de evenaar. Zoek de straal van zijn baan en de snelheidsgrootte

3)Bereken de lanceersnelheid opdat de satteliet die hoogte zou bereiken(in de praktijk doet men dit in 3 stappen, hier in 1 stoot)

4)Bereken de snelheid die nodig is om los te komen van de aarde(2de kosmische snelheid)



Dit zijn de enige vraagstukken ivm gravitatiekrachten in m'n cursus die ik niet kan oplossen... ik geraak er gewoon niet.

Ik ben momenteel bezig aan de voorbereiding van m'n examens, dus ik zal hier wel vaker staan met vraag om uitleg..., het zijn gewoon die par oefeningen die ik niet snap, de rest kan ik allemaal

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 december 2006 - 12:30

Ik denk dat je alle vragen fluitend op kunt lossen als je deze uitstekende (vind ik althans) website gelezen hebt:
http://www.braeunig.us/space/
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 december 2006 - 12:53

@Fred F

Kun je die eens plaatsen in onze forumverzameling nuttige links?
http://www.wetenscha...=8160&start=100


dit geldt trouwens voor allen die dit lezen en iets heel bruikbaars tegenkomen op internet !!!!!

We willen alle links die we al hebben (en hopelijk nog krijgen) op een standaardmanier van een omschrijving voorzien en vervolgens sorteren op vakgebied, zodat we een bruikbaar naslagwerk opbouwen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 13:16

Ik heb geen zin om dat allemaal uit te latexen, maar in het kort:

1)Bereken de afstand van het aardoppervlak tot het maanoppervlak

Welke info heb je gegeven?

2)Een geostationaire satteliet hangt in een vast punt boven de evenaar. Zoek de straal van zijn baan en de snelheidsgrootte

De centrifugale kracht = de centripetale kracht. Weet je nu genoeg?

3)Bereken de lanceersnelheid opdat de satteliet die hoogte zou bereiken(in de praktijk doet men dit in 3 stappen, hier in 1 stoot)

De wet van behoud van energie. Op aarde heeft hij geen potentieele energie, in de ruimte heeft hij alleen potentieele energie. De potentieele energie is echter LaTeX en niet met een r≤! Zie je waarom?

4)Bereken de snelheid die nodig is om los te komen van de aarde(2de kosmische snelheid)

Weer de wet van behoud van mechanische energie.

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 december 2006 - 13:37

Voor vraag 4 (als ik die term "2de kosmische snelheid" goed begrijp tenminste) heeft Evilbro dat hier eens werkelijk perfect voorgerekend:

http://www.wetenscha...d=216540#216540
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

dhaeyer

    dhaeyer


  • >25 berichten
  • 64 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 17:57

Antwoord op vraag 2

Geplaatste afbeelding

mvg

Dirk

#7

dhaeyer

    dhaeyer


  • >25 berichten
  • 64 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 18:25

Antwoord vraag 3

Geplaatste afbeelding

Dirk

#8

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 20:53

@Rov: voor vraag 1 heb ik gegeven dat

massa,aarde=5,69*10^24kg
massa,maan=7,36*10^22kg
straal aarde=6370km
straal maan=1738km
universele gravitatieconstante= 6,67*10^-11
omloopperiode maan = 27dagen 8uur


en bedankt voor die bewijzen dhaeyer

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#9

dhaeyer

    dhaeyer


  • >25 berichten
  • 64 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2006 - 09:37

Antwoord op vraag 1

Geplaatste afbeelding


mvg

Dirk

#10

dhaeyer

    dhaeyer


  • >25 berichten
  • 64 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2006 - 09:38

Een klein typfoutje gemaakt bij vraag 2. Het numerieke antwoord was wel correct.

Geplaatste afbeelding


mvg

Dirk

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 december 2006 - 10:21

Ik kan het even zo gauw niet beredeneren laat staan berekenen, maar mag je eigenlijk op de maanbaan wel een berekening voor een gewone satelliet loslaten?
De maan draait niet om het middelpunt van de aarde (zoals we voor een verhoudingsgewijs massaloze satelliet meogen veronderstellen), maar om het zwaartepunt van het aarde-maanstelsel, dat zich een duizend kilometer of zo onder de aardkorst bevindt.

Verder wordt de afstand tussen de opervlakten gevraagd, dus van het antwoord moet dan ook nog een 8108 km afgetrokken worden??
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#12

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2006 - 12:47

Volgens mij verwacht men dat we de aarde en maan als puntmassa's mogen beschouwen.

#13

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2006 - 15:09

De uitkomsten van dhaeyer kloppen met die van mijn cursus, dus het klopt blijkbaar

#14

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 28 december 2006 - 16:45

Het maakt niet uit of het puntmassas zijn of niet.
Ofschoon het antwoord van dhaeyer blijkbaar klopt met de cursus is het toch niet helemaal juist, maar het probleem met opgaven is altijd dat je nooit zeker weet hoe nauwkeurig de oorspronkelijke vragensteller (leraar, cursusboek) de berekening en het antwoord verwacht.
Ga naar de eerder door mij genoemde link, orbital mechanics, vergelijking (1.7) en het daarbijbehorende figuurtje.
Voor aarde/maan is: R/r = m/M (= 0,005905 oftewel R ~ 2200 km, en C bevindt zich dus inderdaad beneden de aardkorst maar valt niet samen met het aardzwaartepunt)

Voor hoeksnelheid omega moet ook een correctie toegepast worden want de omlooptijd T rond de aarde M is niet hetzelfde als de omlooptijd Tc rondom C. Wel is de omloopsnelheid v (m/s) rondom beiden hetzelfde maar de omtrek rondom C is kleiner dan rondom M,
dus Tc = T.r/(r+R) = T/(1+m/M)
en omegaC = 2.pi/Tc = 2.pi.(1+m/M)/T
Vul dat in vgl (1.7) samen met:
R + r = r.(1+m/M)
en je krijgt:

r = [(G.M.T^2)/{(4.pi^2).(1+m/M)^4}]^(1/3)

De afstand A tussen de zwaartepunten van aarde en maan is: A = r + R = r.(1+m/M) , dus:

A = [(G.M.T^2)/{(4.pi^2).(1+m/M)}]^(1/3) = 376338 km

Dat is een factor 1/(1+m/M)^(1/3) = 0,99804 maal wat dhaeyer r=377077 km noemt in zijn antwoord op vraag 1.
Het verschil is dus 0,2 %.

R = 2209 km en r = 374129 km.
De gevraagde afstand van het aardoppervlak tot het maanoppervlak is dan 376338 - 6370 - 1738 = 368230 km.
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures