Lucht water en vacuüm

Rudi stelde deze vraag op 12 oktober 2017 om 10:32.

Quote
Een vliegtuig heeft lucht nodig om zich tegen af te zetten en zodoende vooruit te komen en evenzo een duikboot die een medium (dit geval water)  nodig heeft om zich tegen af te zetten . Mijn vraag luidt nu als volgt: Hoe kan een object zoals een raket zich voortbewegen in de ruimte terwijl daar sprake is van een vacuüm en het object dus geen gebruik kan maken van een medium waar het zich tegen af kan zetten? Maw hoe blijft het in beweging en kan het navigeren?  Alvast bedankt !

Reacties:

Theo de Klerk
12 oktober 2017 om 10:56
Quote
Dat is "DE" grote fout die iedereen maakte. En je bent in goed gezelschap want tot de 17e eeuw begreep ook niemand het goed en het blijft een moeilijk onderwerp omdat je intuitie (=verzameling ervaring) anders doet vermoeden.

Het was Newton die inzag dat het afzetten gebeurt tegen iets wat het voorwerp in het geval van een raket zelf produceert. De "actie = reactie" of 3e Wet van Newton.
De raket spuwt brandstof uit (naar achteren). Dit was een compacte, koude, stof die enorm expandeert bij verhitting. Terwijl de raket de brandstof naar achteren uitspuwt en wegduwt, duwt tegelijkertijd die brandstof tegen de raket in tegengestelde richting. De raket wordt vooruit geduwd door de brandstof.  Newton stelt ook dat er altijd 2 even grote krachten zijn die tegengesteld zijn in richting en OP ELK EEN ANDER object werken.
Hier hebben we dus brandstof waarbij de raket werkt op de brandstof (wegduwen) en de brandstof die werkt op de raket (vooruitduwen).
Zonder brandstof wordt de raket niet meer geduwd en blijft bewegen met de snelheid die het dan had.

Die derde wet is ook heel belangrijk bij je eigen lopen. Wat doe je met je voet? Je duwt met je voet naar achteren OP de grond. De grond duwt even hard maar op jou: naar voren.  Probeer maar eens te lopen op spiegelglad ijs. Je duwt wel naar achteren, maar het ijs duwt niet terug. Je komt niet van je plaats.

Met een duikboot is het net zo. Dat neemt water in en duwt het naar buiten (zoals de raket brandstof wegduwt). Het water reageert tegengesteld en duwt de duikboot weg: naar voren.
Rudi
12 oktober 2017 om 11:35
Quote
Bedankt Theo maar ik heb toch wat meer verduidelijking nodig van dat de brandstof zelf het wegduwen verzorgt zonder een medium wat het kan gebruiken .  Het is lastig me een voorstelling van te maken -  Is daar ms een illustratie van hoe dat in zijn werk gaat ?  Of een filmpje die dat verduidelijkt ? Bedankt ! 
Theo de Klerk
12 oktober 2017 om 11:49
Quote
Zie bijv. de NASA site https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/education/rocket/newton3r.html of een youtube filmpje https://www.youtube.com/watch?v=Q_iYCg411BA of een andere plek als je even googled op "rocket" en "newton"
Jan van de Velde
12 oktober 2017 om 17:39
Quote

Rudi plaatste:

 ik heb toch wat meer verduidelijking nodig van dat de brandstof zelf het wegduwen verzorgt zonder een medium wat het kan gebruiken .  
ervaringsgewijs:
denk je de volgende situatie in:
Jij staat op schaatsen op het ijs, met zo'n zware medicinebal in je handen.
Jij gooit de medicinebal van je af. Iemand die dat vanaf de zijkant bekijkt ziet de medicinebal naar rechts vliegen, en jou naar links wegglijden. Voel jij het gebeuren? Je kunt niet die bal weggooien en tóch zelf stil blijven staan.

berekeningsgewijs:
Als je bovenbouw VWO draait heb je hopelijk wel eens gehoord van de wet van behoud van impuls: $$\overrightarrow p=m \overrightarrow v = constant $$
(die vectoren boven de p en de v betekenen dat voor die grootheden de richting ertoe doet: als jij bijvoorbeeld een snelheid naar links 10 m/s noemt, dan moet je eenzelfde snelheid naar rechts -10 m/s noemen)

jij (50 kg) staat stil (v=0), de medicinebal (5 kg) ook. 

p = mv = 50·0 + 5·0 = 0 kgm/s
en, wet van behoud van impuls, zonder invloeden van buitenaf bijft die impuls constant, 0 

dan gooi jij die bal met een snelheid van 10 m/s van je af.
die bal krijgt dus een impuls van p=m·v=5 x 10 = 50 kgm/s naar rechts. 
Vanwege behoud van impuls betekent dat dat jij een impuls van 50 kgm/s naar links moet krijgen.
p=m·v
50=50 x v 
gevolg: jij krijgt een snelheid van 1 m/s naar links. 
Niet omdat die bal zich afzette tegen de lucht of zo. De luchtweerstand van zo'n bal bij zo'n snelheid is te verwaarlozen

nog zo'n voorbeeld: de terugslag van een pistool:
https://www.youtube.com/watch?v=Worolr7Fmxo

Omdat de kogel (kleine massa m maar enorme snelheid v) een behoorlijke impuls naar rechts krijgt, krijgt het pistool dezelfde impuls naar links. Grotere massa, maar daarom nog steeds een behoorlijke snelheid naar links dus

Een raketmotor is niks anders dan een pistool dat een stroom gasmoleculen (kleine m) met enorm hoge snelheid v de ene kant op stuwt, waardoor de raket (veel grotere m) onvermijdelijk de andere kant op gaat.

Groet, Jan
Rudi
12 oktober 2017 om 22:34
Quote
Bedankt heren , top! 

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

Bevestig dat je geen robot bent: