Fg & 3e wet van kepler.

Jip stelde deze vraag op 25 oktober 2020 om 13:50.

 Hallo, ik had een vraagje

Ik ben bezig met wat opgaven alleen ik snap niet echt wanneer ik kan weten wanneer ik Fg moet gebruiken en wanneer ik de derde wet van kepler moet gebruiken uit een vraag.

mvg, jip! :)


Reacties

Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 13:58
Dag Jip/Burs,

Het heeft geen zin hier iets te gaan uitleggen als je (weer) niet snapt hoe zwaartekracht berekend wordt.  Fg gebruik je altijd - maar is afstand afhankelijk. 
Als iets in een cirkelbaan beweegt voldoet het ook aan middelpuntzoekende kracht F = mv2/r
Als die middelpuntzoekende kracht dezelfde is als de zwaartekracht, dan stel je die aan elkaar gelijk (want het is dezelfde) en dan rolt daar de Kepler wet uit.
Kepler geldt dus voor objecten die in een baan ronddraaien als gevolg van de zwaartekracht.
En nu eerst eens serieus je boek doornemen want de basale kennis lijkt volledig te ontbreken.
jip op 25 oktober 2020 om 14:19
ik ga proberen een 5 te halen voor dit hoofdstuk echt niks voor mij dit.. dankjewel voor het uitleggen theo.

mvg, jip
Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 14:31
Ik zou proberen te begrijpen hoe de natuurkunde onderdelen in elkaar steken - dat maakt het leren veel gemakkelijker.
Er is algemene mechanica - inzichten en wetten die altijd geldig zijn. Zoals een F= ma of bij elke cirkelbeweging F = mv2/r
En er is specifieke mechanica: dwz algemene mechanica nu toegepast op een apart gebied zoals magnetisme (geladen deeltje draait rond in een magneetveld) of zwaartekracht (massa draait rond in een zwaartekrachtveld). Hier gelden specifieke wetten (zoals F = mqv bij magnetisme, F = G Mm/r2 bij zwaartekracht). 

De combinatie van algemeen met specifiek geeft regels hoe is het specifieke geval moet worden gerekend: bij zwaartekracht met de Keplerbaan  voor cirkelbewegingen, bij magnetisme met cyclotronwetten voor in cirkels draaiende geladen deeltjes.

Dat soort inzicht dien je uiteindelijk bij natuurkunde te ontwikkelen. Als dat niet lukt, dan blijft natuurkunde een rommeltje van formules en is natuurkunde als vak blijkbaar niks voor jou.
Jan van de Velde op 25 oktober 2020 om 14:41

Jip plaatste:

ik snap niet echt wanneer ik kan weten wanneer ik Fg moet gebruiken en wanneer ik de derde wet van kepler moet gebruiken uit een vraag.

plaats die LETTERLIJKE volledige vraag dan eens hier.

Groet, Jan
Jip op 25 oktober 2020 om 14:45
Ja, natuurkunde is ook niet echt mijn ding ik weet van mezelf ook dat ik gewoon wat meer moet doen dan de rest ( en soms doe ik meer maar lukt het alsnog niet ) maarja heb het nodig om me aantemelden voor geneeskunde. En klagen ga ik niet doen want heb er zelf voor gekozen. Ik doe gewoon wat ik kan en soms lukt het me en soms niet meer dan me best kan ik er ook niet voor doen en wat betreft het leren ik maak samenvattingen, oefen gewoon veel en vraag veel tijdens de lessen. Er ontbreekt gewoon heel veel ik vind het lastig om al die dingen voor me te zien bij natuurkunde en daardoor kom ik ook niet ver met inzicht en onthoud ik dingen dus lastiger (kennis) hierdoor ontbreekt er dus kennis bij mij. Maar ik ga niet opgeven.

Alsnog bedankt voor het uitleggen
Jan van de Velde op 25 oktober 2020 om 14:54

Jip plaatste

Maar ik ga niet opgeven.

Alsnog bedankt voor het uitleggen
dus nogmaals, plaats hier eens één van die opgaven. Volledig, letterlijk graag, inclusief eventuele bijbehorende afbeelding. Want een vraag als 

 ik snap niet echt wanneer ik kan weten wanneer ik Fg moet gebruiken en wanneer ik de derde wet van kepler moet gebruiken

is voor jou kennelijk niet helder te beantwoorden. 

Maar er zijn wel een paar truukjes om rekenopgaven tot een beter einde te krijgen. Dus wie weet vinden we wat voor je. 

Groet, Jan
Jip op 25 oktober 2020 om 15:10
Ik zal een opgave sturen zometeen ik ben nu een samenvatting aan het maken van dit hoofdstuk zodat ik het misschien allemaal wat meer begrijp want ik had dat niet gedaan.

mvg, jip
Jip op 25 oktober 2020 om 15:14
Dit begrijp ik bijvoorbeeld niet, ik kan me dit niet echt voorstellen wat ze bedoelen met het verband.
Jip op 25 oktober 2020 om 15:15
En daarmee bedoel ik dus bijvoorbeeld, wanneer mag ik ervan uitgaan dat ik Fmpz mag gelijkstellen aan Fg.
Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 15:28
Omdat Fmpz een algemene wet is: elk voorwerp dat cirkelvormige banen beschrijft moet zo'n kracht hebben. Er wordt alleen niet gezegd wie of wat die kracht levert.
Daarvoor moet je een specifieke situatie hebben.
Bij planeten is dat de zwaartekracht. Die kracht levert de mpz kracht.
Dan heb je GMm/r2 als zwaartekracht-specifieke krachtberekening en  mv2/r als algemene krachtberekening. Aangezien het een en dezelfde kracht is, mag je die aan elkaar gelijk stellen. Dan rolt de Wet van Kepler eruit.
Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 15:32
>Dit begrijp ik bijvoorbeeld niet, ik kan me dit niet echt voorstellen wat ze bedoelen met het verband.

Een verband betekent dat er een relatie is (een functie) waardoor de snelheid v (of hier v2) gekoppeld is aan andere factoren. Bijv. met de massa M van de zon of afstand r tussen zon en planeet.
De planeet heeft een massa m.  Zowel in F = mv2/r als in GMm/r2 . Als je die aan elkaar gelijk mag stellen, dan kun je m uit de vergelijking wegdelen. Dan is v2 niet afhankelijk van m  (net zoals het niet afhankelijk is van de temperatuur T buiten, de tocht onder de deurdrempel enz - dat zijn allemaal factoren die niet in de functie voorkomen en DUS niet meespelen).
Jip op 25 oktober 2020 om 15:37
Ohh, ik snap het!!

Bijvoorbeeld, een planeet bevindt zich boven het aardoppervlak bereken de snelheid.
Sateliet draait om aarde dus is er een middelpuntzoekendekracht! 
De aarde trekt ook aan de sateliet en dat is dan Fg.

Ze vragen om snelheid in dit geval mag ik dus 
Fg = Fmpz zeggen,

G x M1 x M2/ R2 = m x v2 / r 
Ik mag hier een aantal dingen wegstrepen want die heb ik aan beide kanten.
Dus wordt de 'formule'
G x M1 / r = v2
en de massa die ik weggestreep heb is de massa van de sateliet want dat is degene wat om de aarde een cirkelbeweging maakt.
en nu snap ik ook wat eigenlijk ''straal'' is.
Jip op 25 oktober 2020 om 15:39
op een hoogte van 230 km bijvoorbeeld ,

de afstand (r) is dan 230 km + de afstand van de middelpunt van de aarde tot het oppervlak van de aarde. 
Jan van de Velde op 25 oktober 2020 om 15:40
helemaal correct
Jip op 25 oktober 2020 om 15:46
En dit kan ik dan ook bijvoorbeeld doen bij bereken de snelheid van de maan rond de zon.

De maan is degene wat een cirkelbeweging maakt rond de zon dus daar werkt Fmpz op, zon trekt aan de maan dat is dan Fg. 

Fg = Fmpz

G x Mzon / Rmaan = Vkwadraat

Je pakt de baanstraal want dat is de afstand van de zon tot de maan.
Als dit goed is snap ik het!! en dan ga ik wat oefenopgaven maken 

heel erg bedankt theo & Jan!!
Jip op 25 oktober 2020 om 15:55
En klopt dit dan ook wat ik zeg? (dit is mijn laatste vraag haha).

En de fmpz werkt altijd alleen bij eenparige cirkelbewegingen dus als de snelheid constant is,

Bij eenparige cirkelbewegingen is de omlooptijd constant, de snelheid is constant alleen de richting verandert.

bij eenparige cirkelbewegingen verandert de richting van de snelheid
(die  richting kan je bepalen door dus een raaklijn te tekenen aan de cirkel)

De richting van de snelheid verandert hieruit kan je dus zeggen dat er een versnelling is en doordat er dus een versnelling is is er een kracht die daarvoor zorgt dat is dan je Fmpz. En de fmpz is altijd de kracht(en) die naar het midden wijzen. 
Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 16:03
Nee, nu ga je te ver... de maan draait om de zon maar wordt continue gestoord in een nette cirkelbeweging omdat de aarde ook aan de maan trekt.
Dat veroorzaakt een "wiebelbaan" van de maan. De maan trekt ook aan de aarde en dus "wiebelt" de aarde ook een beetje, maar het zwaartepunt van aarde en maan samen ligt binnen de aarde, Zoals het zwaartepunt van aarde/maan en zon diep binnen de zon ligt. De aarde maakt dus een bijna mooie cirkel, de maan een veel bobbeliger cirkel omdat het ook nog eens om de aarde draait.


Jip op 25 oktober 2020 om 16:07
Ohja ik zie het idd, oke dankjewel! Dus daar moet ik dan even rekening mee houden dat zou dan wel in de opgaven gegeven worden want dit kan ik niet zo weten of kan ik dat ergens uit de binas halen? 
Theo de Klerk op 25 oktober 2020 om 16:13
> En de fmpz werkt altijd alleen bij eenparige cirkelbewegingen dus als de snelheid constant is,

De kracht is er voor elk voorwerp dat zoekt/aangetrokken wordt naar een middelpunt. In de schoolpraktijkgevallen bijna altijd iets dat een cirkelbaan volgt. Dan is de snelheid constant (raaklijn aan de baan, loodrecht op de mpz kracht)

>Bij eenparige cirkelbewegingen is de omlooptijd constant, de snelheid is constant alleen de richting verandert.
Correct. En die snelheid blijft constant omdat in de snelheidsrichting geen kracht werkt die een versnelling geeft. Er is wel een kracht (de fmpz = fzwaartekracht) maar die staat loodrecht op de snelheid en verandert die dus niet in grootte. Wel in richting (snelheid is een vector) en daardoor gaat het object steeds een andere kant op - dat blijkt een cirkelbaan te worden.


> bij eenparige cirkelbewegingen verandert de richting van de snelheid
(die richting kan je bepalen door dus een raaklijn te tekenen aan de cirkel)

Elke kromlijnige beweging, en dus ook cirkelbewegingen, doet de snelheid van richting veranderen. Anders gaat een object ook geen andere kant op.

>De richting van de snelheid verandert hieruit kan je dus zeggen dat er een versnelling is en doordat er dus een versnelling is is er een kracht die daarvoor zorgt dat is dan je Fmpz. En de fmpz is altijd de kracht(en) die naar het midden wijzen.

Juist. En voor massa's die elkaar aantrekken geldt dat bij cirkelvormige banen de zwaartekracht die middelpuntzoekende kracht precies levert.  Als de zwaartekracht groter zou zijn dan spiraliseren de massa's naar elkaar, te weinig en de ronddraaiende massa komt steeds verder van de andere massa af te staan en spiraliseert weg.
Alleen als fmpz precies gelijk is aan fzw dan ontstaat een cirkelbaan.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)