gravitatiekracht

j.biesheuvel stelde deze vraag op 01 november 2015 om 20:19.

 Hallo,

Ik ben voor een toets aan het leren 3VWO over krachten. Nu wordt er een vraag gesteld over de gravitatiekracht van een komeet om de zon. De komeet beweegt in een ellips om de zon. De zon staat in 1vd 2 brandpunten.
De vraag is: op welke plaats is de gravitatiekracht het grootst ?
Ik weet F middelpuntzoekend hangt af van de snelheid en de straal. Ik zou daarom denken, dat als de straal groter is, F kleiner wordt. Dus hoe verder weg de komeet is, hoe kleiner F.
Maar dan kom ik in de knel met de volgende vraag: waarom is de beweging versneld als de komeet vd zon af beweegt?
De straal neemt toe en F neemt af(als ik ervan uit ga dat mijn eerste antwoord goed is), hoe kan de snelheid dan ook veranderen? blijft er behalve de massa niets constant?
Ik gebruik dus de formule voor F middelpuntzoekend in mijn beredenering.

Bijlagen:

Reacties

Theo de Klerk op 01 november 2015 om 20:31
De gravitatiekracht is steeds F=GM/r2 . m =a .m  met M als zonsmassa en m de komeetmassa. Als de afstand tusen beide toeneemt (r) dan neemt de kracht af. De versnelling die de komeet voelt is a en gelijk aan GM/r2.

De versnelling a neemt ook af als r toeneemt. Alleen als snelheid en versnelling in dezelfde richting wijzen (de zon naderen) dan gaat het steeds sneller.

Als de snelheid van de zon af wijst en de versnelling naar de zon toe (als de komeet weer van de zon af beweegt) , dan neemt de snelheid af: de versnelling is eigenlijk een vertraging.
j.biesheuvel op 01 november 2015 om 21:15
Bedankt voor uw antwoord.
Ik vind het nog moeilijk om dit te begrijpen. Wij hebben alleen de formule
F= m.v2/r geleerd. Ik begrijp dat ik meer theorie nodig heb om dit te kunnen verklaren.
Jan van de Velde op 01 november 2015 om 21:41

j.biesheuvel plaatste:


F= m.v2/r 
Die heeft weinig te maken met je vraag:

j.biesheuvel plaatste:

Maar dan kom ik in de knel met de volgende vraag: waarom is de beweging versneld als de komeet vd zon af beweegt?

We weten niet precies waarom je je dit afvraagt, dit lijkt op een vraag die je moest onderzoeken. Je hebt geprobeerd een bijlage te uploaden, maar dat is kennelijk mislukt. (/files/original/missing.png)

Maar lees die vraag eens als "waarom is de beweging vertraagd als de komeet vd zon af beweegt?" 

En denken we eerder aan F=m·a.

Zoals Theo ook al uitlegt, als de komeet van de zon af beweegt is de zwaartekracht op de komeet naar achter gericht, en remt dus de komeet af. 
Wij natuurkundigen ;) gebruiken eigenlijk alleen het woord "versnelling", gedefinieerd als "verandering van snelheid". 
Een afname van snelheid is evengoed een verandering van snelheid en dus een versnelling.

Dat klinkt allemaal heel pedant en zo, maar bij krachten, snelheden en veranderingen van snelheid is de richting heel belangrijk. Als de snelheid afneemt is de snelheidsverandering negatief. Als een auto afremt voor een stoplicht zou zijn versnelling gelijk kunnen zijn aan a= -(min)2,5 m/s². En dat komt dan omdat er netto een achterwaarts gerichte en dus negatieve kracht Frem= -3000 N op werkt. 

En zo kunnen die minnetjes meegenomen worden in berekeningen en blijven die kloppen qua richting. 

Groet, Jan

j.biesheuvel op 02 november 2015 om 09:01
Hallo Jan,

Bedankt voor deze iets begrijpelijker uitleg.
Theo de Klerk op 02 november 2015 om 09:37
P.s.
De mpz kracht formule mv2/r is hier nietvan toepassing. Die gaat uit van ern voorwerp in cirkelvormige (niet ellips)baan mrt een vaste snelheid v langs die baan.
De komeet doorloopt een extreme ellips en je zou hooguit elk stukje van de baan kunnen passen met een stukje van een geschikte cirkelbaan. Maar telkens een andere cirkelbaan. In de bijna rechte stukken naar de zon toe of van de zon af gaat het niet meer zo: dan zou een hele grote cirkel nodig zijn waarbij het midden niet op de zon ligt - in feite heel ver daar vandaan (en dat kan niet, want de zon is de bron van de aantrekkingskracht). De formule F=GMm/r2 is de enige goede voor aantrekking tussen twee massa's.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft tweeëntwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)