Icon up Overzicht

Redding Artemis in cruciale fase

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht en beweging, Sterrenkunde

(vwo, gravitatiekracht, geostationaire baan, gravitatie-energie , gevorderd, 15-30 min)

Een opgave uit het tijdschrift Exaktueel

Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.

Opgave

Bron: ESA

Meer informatie is te vinden op www.esa.nl.

De bedoeling was dat de Artemis in een geostationaire baan zou worden gebracht.

a) Wat is een geostationaire baan?

b) Welke omlooptijd, snelheid en hoogte boven het aardoppervlak horen daarbij?

Bij een satelliet in een elliptische baan vindt er steeds omzetting plaats van gravitatie-energie in kinetische energie en omgekeerd.

c) In welke punt van de baan is de kinetische energie het grootst en in welk punt is de gravitatie-energie het grootst?

d) Leg uit dat in de aanvankelijke elliptische baan de totale energie van de satelliet te klein was.

e) Bereken hoeveel de gravitatie-energie te laag was. De massa van de satelliet Artemis is 3100 kg.

Tijdens de tweede stap moet de baan van een elliptische baan in een cirkelbaan veranderen.

f) Leg uit dat daartoe de satelliet een hogere snelheid moet krijgen.

g) Leg uit of de richting van de snelheid dan moet veranderen.

h) Toon met een berekening aan dat de hoogte van de baan en de omlooptijd met elkaar in overeenstemming zijn.