satellietbaan

arendtim stelde deze vraag op 22 september 2019 om 21:03.

Hallooo,

Wanneer de satelliet het dichtst bij de aarde staat, is r = 7,5 x 10^3 km. De snelheid van de satelliet op dit punt is 15 km/s.

Het punt dat zich het verst van aarde bevindt, heeft een afstand tot aardes middelpunt = 5 x 10^4 km. De massa van aarde bedraagt 5,972 x 10^24 kg.

Wat is de snelheid in het verste punt ten opzichte van aarde?

Ik kom de hele tijd op een verkeerd getal uit:(((( can somebody help.  

Reacties

Theo de Klerk op 22 september 2019 om 21:19
Bij benadering (als je geen ellipsbaan wilt uitrekenen met peri- en apogeum) kun je net doen alsof er 2 cirkelbanen zijn met twee stralen. Dan geldt

a = F/m = (GM/r2)   =  v2/r

Vul je alle gegevens in in de laatste vergelijking dan vind je een waarde voor v bij die cirkelbaan.
Arendtim op 22 september 2019 om 21:23

Theo de Klerk plaatste:

Bij benadering (als je geen ellipsbaan wilt uitrekenen met peri- en apogeum) kun je net doen alsof er 2 cirkelbanen zijn met twee stralen. Dan geldt

a = F/m = (GM/r2) m  =  v2/r

Vul je alle gegevens in in de laatste vergelijking dan vind je een waarde voor v bij die cirkelbaan.
Hoi Theo,

bedankt voor de snelle reactie. Zelf had ik bedacht een vergelijking bij de wet van behoud van mechanische energie: Ek1 +Eg1 = Ek2 + Eg2. En dan kan je de m’s tegen elkaar wegstrepen. Zou hier ook een goed antwoord ut kunnen komen of niet ?
Theo de Klerk op 22 september 2019 om 22:10
Energie blijft in de baan behouden. Zo niet dan had in het geval van de aardbaan rond de zon de aarde allang moeten bijtanken of was op de zon afgestormd.

Dat is 1 reden voor de "perkenwet van Kepler": gelijke oppervlakken worden in gelijke tijd doorlopen. Dat betekent in perigeum een hogere snelheid omdat de straal kleiner is (die bepaalt bij het "doorzwiepen" van de baan dat een oppervlak wordt doorlopen), in apogeum een lagere snelheid omdat de straal groter is.



Dus met gravitatie/kinetische energie kom je ook een eind (waarbij die tov de zon dan even verwaarloosd wordt).
Jaap op 27 januari 2021 om 22:12
Arendtim wil de snelheid van een satelliet berekenen in het verste punt van zijn baan om de aarde. Gegeven:
kleinste afstand aarde-satelliet (tot het perigeum) rp=7500km
snelheid van de satelliet in het perigeum vp=15000m/s
grootste afstand aarde-satelliet (tot het apogeum) ra=50000km
massa van de aarde: M=5,972⋅1024kg
Gevraagd: de snelheid va van de satelliet in het apogeum.
Laten we aannemen dat beide  afstanden zijn gemeten tussen de massamiddelpunten van aarde en satelliet en dat de massa m van de satelliet zeer veel kleiner is dan de massa M van de aarde.

Arendtim wil de snelheid va berekenen via behoud van mechanische energie: Ek1+Eg1=Ek2+Eg2. Dat gaat als volgt; helaas weten we niet waardoor hij een 'verkeerd getal' vindt.





zodat va=11604m/s, naar believen af te ronden.

Theo stelt voor om de snelheid in het apogeum te benaderen door uit te gaan van een cirkelbaan met als straal de apogeumafstand: a=F/m=(GM/r2) m=v2/r  (m?)
Als ik het goed begrijp, wordt dat

zodat va=2823m/s.  rp en vp zijn hierbij niet gebruikt.
Is dit nog een redelijke 'benadering'? Het verschil tussen de 'cirkelsnelheid' 2823m/s en de werkelijke va=11604m/s is zelfs groter dan tussen vp=15000m/s en va=11604m/s.
Theo noemt energiebehoud als 1 reden voor de perkenwet van Kepler. De perkenwet volgt echter uit het behoud van baanimpulsmoment, zonder gebruik van energiebehoud.
Theo de Klerk op 27 januari 2021 om 22:48
Die kleine m hoort er niet meer bij (GM/r2 en v2/r  als versnellingen). Slordige typefout. Goed opgemerkt.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)