Ruimterots van 2 kilometer doorsnee scheert langs de Aarde

Onderwerp: Rechtlijnige beweging

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Op 29 april 2020 meldde nu.nl dat een planetoïde van 2 kilometer doorsnee langs de Aarde scheerde. De afstand tussen de planetoïde en de Aarde was op dat moment ‘slechts’ 6,3 miljoen kilometer. Volgens het artikel is dat ongeveer zestien keer de afstand tussen de Aarde en de Maan.

Figuur 1. Bron: Wikipedia

a) Controleer deze uitspraak met een berekening.

6,3 / 16 = 0,39 miljoen kilometer

b) Zoek op internet de afstand tussen de Aarde en de Maan op en geef aan of deze afstand overeenkomt met jouw antwoord op vraag a.

Volgens Wikipedia is de baanstraal van de maan minimaal 363.104 km en maximaal 405.696 km. Dit komt overeen met het antwoord op vraag a. 

Laten we de afstand tussen de planetoïde en de Aarde vergelijken met de afstand tussen de Aarde en twee andere hemellichamen. We kijken  eerst naar de Zon. De afstand tussen de Aarde en de Zon is de astronomische eenheid (AE).

c) Zoek op internet op met welke afstand een astronomische eenheid overeenkomt.

Een astronomische eenheid is volgens Wikipedia ongeveer 149,6 miljoen kilometer.

d) Bereken hoeveel keer zo groot deze afstand is als de afstand tussen de planetoïde en de Aarde.

149,6 / 6,3 = 24 keer zo groot

Het andere hemellichaam is Mars, vanaf de Zon gezien na de Aarde de eerstvolgende planeet. De minimale afstand tussen de Zon en Mars is 1,52 AE.

e) Leg uit waarom gesproken wordt over de minimale afstand tussen de Aarde en Mars.

De afstand tussen de aarde en mars varieert, aangezien ze niet met dezelfde periode om de zon heen cirkelen. Wanneer de zon, aarde en mars zich op een lijn bevinden, is de afstand minimaal, en gelijk aan 0,52 AE.

f) Bereken hoeveel keer zo groot de minimale afstand tussen de Aarde en Mars is, vergeleken met de afstand tussen de planetoïde en de Aarde.

De minimale afstand tussen de aarde en mars is dan 0,52 AE, namelijk als Mars en de Aarde op één lijn, aan dezelfde kant van de Zon staan. Vergeleken met de afstand tussen de aarde en de planetoïde is dit: (0,52 . 149,6) / 6,3 = 12 keer zo groot.

g) Voer de volgende opdrachten uit:
- Pak een A4 papier en zet in het midden een stip met daarbij de letter Z. Dit is de Zon.
- Teken de baan van de Aarde en Mars om de zon. Gebruik als schaal 1 cm = 0,2 AE.
- Geef met twee stippen mogelijke plaatsen aan waar de Aarde en Mars zich kunnen bevinden, wanneer de afstand tussen Aarde en Mars minimaal is.
- Teken de baan van de Maan om de Aarde en geef met een stip een mogelijke plaats van de Maan aan.
- Geef met een stip een mogelijke plaats aan waar de planetoïde zich kan bevinden.

Zie onderstaande tekening:

De baan van de maan is net te groot weergegeven in deze figuur. Met de gegeven schaal is het bijna niet mogelijk deze baan goed weer te geven!

In het artikel wordt geschreven dat de planetoïde astronomisch gezien ‘in de buurt is’.

h) Leg uit of je het daar mee eens bent. Gebruik hierbij jouw antwoorden op vraag d & f en/of jouw tekening van vraag g.

De planetoïde is 16 keer zo ver weg als de Maan. Dat lijkt erg ver weg. De planetoïde is echter 24 keer zo dichtbij als de Zon en 12 keer zo dichtbij als Mars. Dat is juist erg dichtbij dus! Je kan dus zeker spreken over astronomisch “in de buurt”. Dit is ook terug te zien in de tekening bij vraag g!

De planetoïde beschrijft een ellipsvormige baan om de Zon en komt daardoor vaker langs de Aarde. De eerstvolgende keer is in het jaar 2079. De afstand tot de Aarde betreft dan slechts 1,5 miljoen kilometer!