Gravitatiekracht

Anne stelde deze vraag op 19 januari 2019 om 17:27.

Hoe wordt het antwoord op vraag 1c berekend? Er staat namelijk geen berekening bij en als ik de formule voor de middelpuntzoekendekracht invul kom ik niet op de 8,8 N van het antwoord uit. 

Reacties

Theo de Klerk op 19 januari 2019 om 17:39
Uit 1a weet je dat de enige kracht die op ISS werkt de zwaartekracht is. Blijkbaar (opgave 1b) 8,8 N groot.

In 1b reken je dit uit voor een massa van (m=)1 kg. Dat geeft een kracht van 8,8 N.

In 1c willen ze de middelpuntzoekende kracht weten die nodig is om in een cirkel rond te draaien. Die kracht is altijd F = mv2/r.  Ingevuld voor de straal van de ISS cirkelbaan levert dit 8,8 N op als je weer m=1 kg neemt.

Die kracht is nodig, maar iets of iemand moet die leveren. De enige kracht in het spel hier is de zwaartekracht. Dus moet die zwaartekracht voor ISS zodanig zijn dat die als middelpuntzoekende kracht kan werken en precies groot genoeg is.
Zo niet, dan zal ISS verder van de aarde raken (zwaartekracht te klein) of dichter bij de aarde komen (zwaartekracht groter dan nodig voor middelpuntzoekende kracht).

In 1b vond je dat elke kilogram massa van ISS in die baan een middelpuntzoekende kracht van 8.8 N moet ondervinden om in een cirkelbaan te draaien. In 1c vond je dat voor de cirkelbaan waar ISS zich in bevindt een kracht nodig is van 8,8 N.

1b en 1c stemmen overeen, m.a.w. de zwaartekracht die elke kilogram ISS ondervindt is precies de kracht nodig om in een baan met de straal van de ISS baan in rondjes te draaien.
Dus zwaartekracht = middelpuntzoekende kracht voor die cirkelbaan
Dus ISS draait rondjes in de baan die het heeft.
Anne op 19 januari 2019 om 17:43
De beredenering snap ik, maar als ik de middelpuntszoekende kracht bereken met de gegevens uit de Binas kom ik niet op 8,8 N. 
Jan van de Velde op 19 januari 2019 om 17:46

Anne plaatste:

 als ik de formule voor de middelpuntszoekendekracht invul 

je bedoelt dat je
- voor b) niet de algemene formule voor de zwaartekracht hebt gebruikt, (Fz=GmM/R²) en daar niet 8,83 N/kg vond? 
-of dat je dat in c) met Fc= m·g=mv²/R niet bevestigd kreeg?  

Groet, Jan
Jan van de Velde op 19 januari 2019 om 17:47

Anne plaatste:

De beredenering snap ik, maar als ik de middelpuntzoekende kracht bereken met de gegevens uit de Binas kom ik niet op 8,8 N. 
type dan hier je berekening eens uit, of minstens
  • het lijstje gegevens dat je gebruikt 
  • en je formule, 
  • én wat je er wèl uit krijgt dan,
anders gaan we nog 5 keer langs elkaar heen praten. We kunnen van achter onze beeldschermen niet meekijken bij wat je zit te doen..... :( 

Want mij lukt het wel met de gegevens uit BINAS, dus je maakt ergens een fout die wij van hieruit uiteraard niet kunnen zien. 

Groet, Jan
Anne op 20 januari 2019 om 12:38
Berekening bij vraag c: 
Fmpz = (m * v2) / R 
m x v2 = 1 * (7,7*10^3) = 7700 , want de snelheid is in km/s 
R = baanstraal aarde + 342 km = 0,1496x10^12 + 342 = 1,496 * 10^-11
Fmpz = 5,14 * 10^-8 N en dit komt dus niet overeen met 8,8 N
Theo de Klerk op 20 januari 2019 om 12:41
>want de snelheid is in km/s 
Doodzonde nummer 1 bij natuurkunde: allerlei eenheden naar willekeur door elkaar gebruiken.

Als het ene in kg en m uitgedrukt wordt (zoals de G in de gravitatieformule), dan alles in m en kg. En niet ergens ook in km en kg.

Dus reken het nog eens uit...
Anne op 20 januari 2019 om 13:39
7,7 km/ s = 7,7 x 10^3 m/s
342 km = 342 x 10^3 m
en de baanstraal aarde is in meter. Dan heb ik alles in m. Wat gaat er nu dan nog verkeerd, want dan krijg ik nog steeds geen 8,8 N. 
Theo op 20 januari 2019 om 13:45
7,7 103 is het resultaat van v2 Dat is in (km/s)2. Dat kun je niet met factor 1000 ineens in (m/s)2 omzetten.
Reken nu eens alles vanaf het begin uit in SI eenheden en kijk wat je dan vindt.
Jan van de Velde op 20 januari 2019 om 14:06

Anne plaatste:

R = baanstraal aarde + 342 km = 0,1496x10^12 + 342 = 1,496 * 10^-11

daar heb je de straal te pakken waarmee de aarde om de zon draait, en niet die waarmee de satelliet om (het massamiddelpunt van) de aarde draait. 

en dat zou wel eens de enige fout kunnen zijn, afgezien van dat rekenen met kilometers en meters door elkaar

groet, Jan
Jan van de Velde op 20 januari 2019 om 15:21

Anne plaatste:

Berekening bij vraag c: 

m x v2 = 1 * (7,7*10^3) = 7700 ,
nog een foutje: bij die 7700 vergeet je dat kwadraatje in je rekenmachine te kloppen.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)