Hoe word je astronaut

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

Om te oefenen als astronaut moet met hoge G-krachten worden geoefend.

Deze opgave komt uit de lesmethode Overal Natuurkunde (2014) 5 havo, uit het keuzehoofdstuk Menselijk lichaam. Uitgeverij: Noordhoff Uitgevers bv.

De TsF-18 centrifuge op het Yuri Gagarin Cosmonaut Training Center heeft een arm van 18 m.

Astronauten trainen in deze horizontale centrifuge. Zij stellen hun lichaam daarbij (soms) bloot aan een G-kracht van wel 9 of meer. Je mag de invloed van de zwaartekracht verwaarlozen.

Vraag a. Bereken de baansnelheid van trainende astronauten die een G-kracht van 9 ervaren in de centrifuge.

Als je de zwaartekracht mag verwaarlozen, is de kracht op de astronaut gelijk aan de middelpuntzoekende kracht. G-kracht = 9, dus:

$9 \cdot F_\text{z} = F_\text{mpz} = \frac{mv^2}{r}$

$9 \cdot 9,\!81 \cdot m = \frac{m v^2}{18} \rightarrow v = 40 \text{ m/s}$