Icon up Overzicht

Zero gravity?

Onderwerp: Biofysica (vwo), Kracht en beweging, Menselijk lichaam (havo)

Uit het logboek van een bewegingswetenschapper: "Tien minuten na take-off. De eerste parabool wordt aangekondigd. We zijn er klaar voor. De eerste parabool zouden we ondergaan, verder niets. Meten pas tijdens de tweede parabool. De piloot kondigt aan '30 seconds!', en even later 'Pull up!'. Languit liggend achter het toetsenbord word ik tegen de vloer gedrukt. Alsof er iemand bovenop me ligt. Dus dit is 2g. Dan een dikke halve minuut later 'Injection!', en voor ik het weet zweef ik een halve meter boven de grond! Gewichteloosheid. Geert ziet een miezerig klein schroefje voorbij zweven. Ik draai me langzaam om en probeer het te vangen. Mis. 'Pull out!', en met een klap word ik weer tegen de vloer gesmakt. Opnieuw 2g dat langzaam overgaat in 1g; de normale zwaartekrachtsituatie. Hiep hoi, nog 25 parabolen te gaan! Nog beduusd van de eerste parabool klinkt alweer voor de tweede keer het '30 seconds!'. Ik start de eerste meting." >

Paraboolvluchten.

Als je een steen schuin omhoog gooit zal de steen een parabolische baan beschrijven. Stel je voor dat de steen hol is en in die holle steen een kleiner steentje zit dan zal het klein steentje dezelfde parabolische baan beschrijven. Voor de kleine steen is het net alsof hij zweeft. Zodra de baan van de grote steen afwijkt van een parabool komt de baan van de kleine steen niet meer overeen met de baan van de grote steen en is de gewichtsloosheid van de kleine steen dus opgeheven. De natuur zorgt daar voor.

Gooi een steentje weg en hij volgt een parabolische baan.

Hoewel astronauten hun eigen gewicht niet meer voelen, worden ze nog steeds aangetrokken door het zwaarteveld van de aarde. Wat hun vreemde gevoel veroorzaakt, is het feit dat ze samen met het ruimtevaartuig richting aarde vallen. Tijdens zo’n paraboolvlucht, uitgevoerd met een Airbus A300, vliegt de piloot steil omhoog om het vliegtuig vervolgens met een boog gedurende zo’n 20 seconden te laten vallen. In die twintig seconden heerst aan boord gewichtloosheid, of met de officiële term: microgravitatie. Een vlucht bestaat uit 30 van die parabolen.

Wel zwaartekracht maar toch gewichtsloos!!

In de animatie wordt het woord normaalkracht gebruikt om uit te leggen wat je voelt tijdens een paraboolvlucht. Als je op een stoel zit trekt de zwaartekracht je naar beneden De stoel zorgt er gelukkig voor dat je niet naar beneden gaat. De kracht van de stoel op jou wordt de normaalkracht genoemd. Als de stoel in een lift staat en de de lift gaat omhoog met steeds grotere snelheid zorgt de kracht van de stoel ervoor dat jij ook een steeds grotere snelheid krijgt. De normaalkracht is in dat geval dus groter dan de zwaartekracht. Bekijk de animatie van de paraboolvlucht nog eens en probeer de uitleg nog beter te begrijpen.

Het NOS zond op 25 maart 2005 de volgende reportage uit over paraboolvluchten:

• Bestudeer voor de analytische benadering de bijles "Vrije val en horizontale worp". Je maakt dan gebruik van de bekende formules uit de BINAS.

Je kunt de baan van het vliegtuig echter ook berekenen met een numeriek model.

• Bestudeer voor de numerieke benadering de bijles Model van een vrije val. De model regels voor de x richting zul je zelf nog even moeten bedenken.....

Met deze applet kun je onderzoeken wat er gebeurd met de zwaartekracht op het voorwerp, de snelheid van het voorwerp en de energie van het voorwerp tijdens een parabolische vlucht. Je kunt zelf startwaarden instellen. Start met deze link de applet "parabolische vlucht".

g-kracht

Vaak wordt bij dit onderwerp het woord g-kracht gebruikt. Met g-kracht wordt in tegenstelling tot wat de naam suggereert niet een kracht bedoeld. Het is een versnelling die wordt uitgedrukt in de gravitatieversnelling. De "g" staat hier dan ook voor het gebruikelijke symbool voor de zwaartekrachtsversnelling. Deze bedraagt in Nederland ongeveer 9.81 m/s². Een g-kracht van 1g is dus een versnelling in grootte gelijk aan de valversnelling. De g-kracht die ondervonden wordt door een object met versnelling a kun je alvolgt uitrekenen

g-kracht = a / gaarde
De g-kracht die ondervonden wordt door een object met versnelling a .

ESA heeft als taak het ontwikkelen en uitvoeren van het Europese ruimtevaartprogramma. De satellieten zijn bedoeld om meer te weten te komen over de aarde, de ruimte eromheen, het zonnestelsel en het heelal. Daarnaast ontwikkelt ESA technologieën en diensten die gebruik maken van satellieten, en bevordert ze de concurrentiepositie van de Europese industrie. ESA werkt nauw samen met ruimtevaartorganisaties buiten Europa, zodat veel van de wetenschappelijke vooruitgang ten bate kan komen aan de hele wereld.Wil je meer weten volg dan deze link.