[natuurkunde]gravitatiekrachten

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 2.504

[natuurkunde]gravitatiekrachten

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

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

@Fred F

Kun je die eens plaatsen in onze forumverzameling nuttige links?

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...=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

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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
\(E_p = G \frac{mm_a}{r}\)
en niet met een r²! 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.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...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

Berichten: 64

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

Antwoord op vraag 2

Afbeelding

mvg

Dirk

Berichten: 64

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

Antwoord vraag 3

Afbeelding

Dirk

Berichten: 2.504

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

@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."

Berichten: 64

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

Antwoord op vraag 1

Afbeelding

mvg

Dirk

Berichten: 64

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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

Afbeelding

mvg

Dirk

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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

Berichten: 2.504

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: [natuurkunde]gravitatiekrachten

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.

Reageer