valversnelling en gravitatiekracht

Joshua stelde deze vraag op 17 februari 2021 om 18:08.

Hoi,

Sorry dat ik stoor, maar ik heb 2 vragen waar ik niet uit kom.
Mijn eerste vraag is, waarom is de valversnelling op de evenaar (9.78 m/s^2) kleiner dan op de noordpool (9.83 m/s^2)? Ik las in het boek (Overal Natuurkunde 5VWO vierde editie) dat het te maken heeft met de baan straal die op de evenaar gelijk is aan de straal van de aarde. Ook las ik iets over de rotatie van de aarde. Ik kan dit echter nog niet plaatsen. Zou iemand dit beter kunnen uitleggen?

Dan mijn tweede vraag.  Is de gravitatiekracht van de Zon op Mars groter dan de gravitatiekracht van Mars op de Zon? Ik dacht zelf beiden even groot, maar ik weet het niet zeker.

Hulp zal fijn zijn.

Met een vriendelijke groet,

Joshua

Reacties

Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 18:21

Joshua

Mijn eerste vraag is, waarom is de valversnelling op de evenaar (9.78 m/s^2) kleiner dan op de noordpool (9.83 m/s^2)? Ik las in het boek (Overal Natuurkunde 5VWO vierde editie) dat het te maken heeft met de baan straal die op de evenaar gelijk is aan de straal van de aarde. 

 Dag Joshua,

dan moet je dat haast wel verkeerd hebben gelezen. Ik ben benieuwd naar wat er werkelijk staat. Foto? 

Belangrijkste reden is dat de aarde geen perfecte bol is, maar een ellipsoïde, een beetje afgeplatte bol dus. 
Op de noordpool sta je dus dichterbij het middelpunt van de aarde dan op de evenaar, en voor zwaartekrachtberekeningen kijk je naar de afstand tussen massamiddelpunten (alleen voor zeer kleine afstanden tussen onregelmatig gevormde voorwerpen heb je dan afwijkingen) 




bereken de equatoriale straal (m)
zoek de massa van de aarde op (kg) 
zoek de universele gravitatieconstante G op
vul in in 

en doe datzelfde voor de polaire straal

Dan heb je de werkelijke valversnellingen. 

Daarbovenop komt nog een "centrifugaaleffect" . Daarvoor bereken je de centripetale versnelling nodig om een voorwerp op de evenaar een cirkel met straal 6 378 000 m te laten afleggen in 23h56min

Groet, Jan

Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 18:25

Joshua

Dan mijn tweede vraag.  Is de gravitatiekracht van de Zon op Mars groter dan de gravitatiekracht van Mars op de Zon? Ik dacht zelf beiden even groot, maar ik weet het niet zeker.

 Inderdaad, even groot, het is een wisselwerking: de aarde trekt net zo hard aan jou als jij aan de aarde. 

Joshua op 17 februari 2021 om 18:30
Bedankt voor je antwoord, Jan

Hierbij de foto van het boek:


Met een vriendelijke groet,

Joshua
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 18:36

 

Hierbij de foto van het boek:

 en waar lees jij dan

dat het te maken heeft met de baan straal die op de evenaar gelijk is aan de straal van de aarde. 

en daarnaast nog met

"..//.. de rotatie van de aarde " 

daarmee heb je het over twee dezelfde, niet afzonderlijke, dingen


Joshua op 17 februari 2021 om 18:41
Hoi Jan,

De eerste  zin. Maar ik denk dat het wel duidelijk is. R is bij de polen veel kleiner dan de R bij de evenaar. Uit g= G x M/R^2 volgt dan dat g groter moet zijn. Dus de valversnelling is inderdaad kleiner op de polen.

Bij de evenaar is de valversnelling dus groter. Waarom worden raketten dan juist bij de evenaar afgestoken? Je hebt toch een grotere valversnelling? Is dat juist dan niet nadelig? Of  komt het gewoon doordat je al snelheid maakt, doordat je met de draairichting van de aarde mee wordt gestuurd?

Joshua
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 19:02

Joshua

R is bij de polen veel kleiner dan de R bij de evenaar. Uit g= G x M/R^2 volgt dan dat g groter moet zijn. Dus de valversnelling is inderdaad kleiner op de polen.

 Hier spreek je jezelf tegen.

Joshua op 17 februari 2021 om 19:14
Hoi jan,

Klopt. Inderdaad mijn fout, sorry. Alleen ik begrijp niet zo goed waarom raketten dan worden afgeschoten bij de evenaar, terwijl de valversnelling daar juist groter is. Komt het misschien door dat je al wat snelheid hebt doordat je daar al de draairichting van de aarde met je mee hebt?

Joshua
Theo de Klerk op 17 februari 2021 om 19:28
De tekst in het boek stelt dat de zwaartekrachtversnelling groter is bij de polen dan de evenaar omdat de afstand r in  g = GM/r2 bij de polen kleiner is. Maar tegelijk is er een middelpuntzoekende kracht (versnelling a = v2/r ) aan polen en evenaar, die bij de evenaar veel groter is (v2/r aan de evenaar is veel groter dan aan de polen) en die versnelling wordt door de zwaartekrachtversnelling geleverd. Zodat er minder van die versnelling overblijft om als gewicht/zwaartekracht (niet hetzelfde, maar maakt hier even niet uit) te worden ervaren. Je weegt minder aan de evenaar en daarom is je schijnbare massa ook kleiner.

En omdat je aan de evenaar zo snel ronddraait (hoge snelheid v) krijg die je snelheid cadeau door daar een raket te lanceren. Dat gratis duwtje mis je als je het vlak bij een pool zou lanceren.
Joshua op 17 februari 2021 om 19:32
Bedankt voor je verhelderende uitleg Theo!

Groet,

Joshua
Jan van de Velde op 17 februari 2021 om 19:34

Joshua

 Inderdaad mijn fout, sorry. Alleen ik begrijp niet zo goed waarom raketten dan worden afgeschoten bij de evenaar, terwijl de valversnelling daar juist groter is. 

 nee, die is op de evenaar kleiner. Dat zeg je zelf:

Joshua

R is bij de polen veel kleiner dan de R bij de evenaar. Uit g= G x M/R^2 volgt dan dat g groter moet zijn. 

 g groter op de polen dus, omdat daar R kleiner is. 

En dan is er nog dat centrifugaaleffect dat op de polen niet bestaat, op de evenaar wel 


Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)