3e wet kepler.

juan stelde deze vraag op 26 oktober 2020 om 17:53.

 Hallo! ik heb een vraag,

gebruik ik de 3e wet van kepler altijd alleen bij voorwerpen/hemellichamen die om de aarde draaien?

Reacties

Jan van de Velde op 26 oktober 2020 om 17:59
nee, die gebruik je bij elke baan van een voorwerp/hemellichaam om een (veel groter) ander hemellichaam. 

bijv ISS om de Aarde, of Venus rond de zon, of Io  om Jupiter.

Groet, Jan
juan op 26 oktober 2020 om 18:00
Ik loop nu vast bij een opgave zou u me kunnen helpen?17 Exoplaneet

Een exoplaneet is een planeet die niet om de zon maar om een andere ster draait. Bij de ster Gliese 876 zijn sinds 1998 vier exoplaneten ontdekt. De gegevens staan in BINAS tabel 32G.

a  Volgens de wet van Kepler geldt dat r3/T2 = constant. Bepaal voor elk van de vier exoplaneten deze constante.
b  Hoe komt het dat de constante niet hetzelfde is voor de vier exoplaneten?
c  Bereken de massa van de centrale ster Gliese 876.
d  Hoeveel keer zwaarder of lichter is Gliese 876 dan onze zon?

Ik loop vast bij C.
Theo de Klerk op 26 oktober 2020 om 18:04
Algemene mechanica wet: alles wat ronddraait voldoet aan Fmpz = mv2/r

Die mechanica zegt niet wie of wat die kracht dan levert. Alleen dat zo'n kracht essentieel is voor een cirkelbaan.

Bij zwaartekracht tussen 2 massa's is een aantrekkingskracht F = G Mm/r2 

Als nu die kracht precies gelijk is aan de algemene middelpuntzoekende kracht, dan draaien 2 massa's in cirkels om elkaar heen. Gelijkstelling van beide levert de Wet van Kepler op.

Maar een bewegend geladen deeltje ondervindt een lorentzkracht in een magneetveld, F= qvB.  Als die kracht gelijk is aan de middelpuntzoekende kracht, dan gaat het deeltje cirkelbanen maken in het magneetveld.

Zelfde principe, andere kracht, beiden leveren de vereiste middelpuntzoekende kracht


zie ook recent de discussie in https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/72883

(
of zijn er nu drie namen in gebruik door dezelfde persoon?)
Theo de Klerk op 26 oktober 2020 om 18:10
>Ik loop vast bij C.

Als je B berekend hebt dan deel je dat getal door de massa van de zon en weet je hoeveel maal lichter of zwaarder Gliese is. Maar dan moet je wel B uitgerekend hebben.
Jaap op 26 mei 2022 om 13:18
Dag Juan,
Je schrijft: 'Ik loop vast bij C.'
Theo reageert: 'Als je B berekend hebt dan deel je dat getal door de massa van de zon […]'
Bij vraag b wordt niets berekend.

Bij vraag c gebruik je de derde wet van Kepler. De formule van deze wet staat in Binas tabel 35A5 als 'cirkelbaan van Kepler':

r is de afstand van de ster Gliese 876 tot de planeet (in m)
T is de omlooptijd van de planeet om de ster (in s)
G is de gravitatieconstante (Binas tabel 7, iets anders dan g=9,81 m/s²)
M is de gevraagde massa van de ster (in kg)
Laten we de massa van de ster berekenen aan de hand van de gegevens uit Binas voor de planeet Gliese 876b.
In tabel 32G wordt als eenheid van afstand gebruikt de 'astronomische eenheid' (AE).
Binas tabel 5: 1 AE=1,49598·1011 m
r=0,21 AE=0,21·1,49598·1011 m=3,14·1010 m
T=61,0 d=61,0·24·3600 s=5,27·106 s
Linker lid van de formule:

Rechter lid:

Dat geeft samen

Antwoord op vraag c: de massa van de centrale ster Gliese 876 is M=6,6·1029 kg.

Je kunt een betere berekening geven als je bij vraag a voor alle vier planeten de constante r³/T² berekent. Neem het gemiddelde van de vier en reken daarmee verder bij vraag c.

Ook al wordt het niet gevraagd bij c, het kan nog beter. Zet in een diagram T² (in s²) op de horizontale as uit en r³ (in m³) op de verticale as. Volgens de derde wet van Kepler mogen we als grafiek een rechte door de oorsprong verwachten.
Via aflezen in het diagram kun je de steilheid (richtingscoëfficiënt) van de grafiek bepalen: een getal.
Volgens 'Kepler' is de steilheid gelijk aan G·M/(4·π²).
Hiermee krijg je een meer betrouwbare waarde van de massa M.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft negenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)