Rotatie energie aarde

Anoniem stelde deze vraag op 06 juni 2021 om 10:34.

Beste allemaal,

Ik moet voor een opdracht weten hoeveel kernraketten je nodig hebt om de aarde te laten stoppen met draaien, hiervoor heb ik dus de kinetische energie van de aarde nodig waarbij ik ook rekening moet houden met de rotatie energie van deze bol. Hoe bereken ik dat?  

Reacties

Theo de Klerk op 06 juni 2021 om 10:50
De kinetische energie van een draaiende aarde is meer rotatie-energie  E = 1/2 Iω2 . Dan moet je eens opzoeken wat het traagheidsmoment I van een bol is die roteert en de draai- of hoeksnelheid ω berekenen waarin 360 graden (2π radialen) in een dag worden afgelegd...

Het is overigens niet de energie die van belang is maar het draaiimpuls  L = Iω die gestopt moet worden tot waarde 0 door een tegenkracht van een krachtkoppel (Engels: torque)  τ = dL/dt    (vgl. lineaire impuls p = mv  die moet worden gestopt met een kracht F = dp/dt tot p = 0 kg m/s). De tegenkracht verkleint de rotatiesnelheid tot uiteindelijk stilstand. 
Daar kun je lang over doen of kort - de grootte van de tegenkracht bepaalt dat. Dus de aarde kan in 10 seconden stil staan of in een aantal jaren of eeuwen... dat maakt voor het aantal kernraketten nogal uit. Waarom het kernraketten moeten zijn is me niet duidelijk. Het zal vooral de tegen-stuwkracht moeten zijn die de rotatie stopt. Niet de ontplofkracht.
Jaap op 21 juni 2022 om 21:04
Dag allen,
De aarde laten stoppen met om zijn as draaien betekent dat de hoeksnelheid ω nul wordt.
Als de hoeksnelheid ω nul is, is de rotatie-energie ½·I·ω² ook nul.
En is, tot tevredenheid van Theo, ook het impulsmoment L=I·ω nul.

Bij de vraag 'hoeveel kernraketten je nodig hebt' kun je denken aan een projectiel dat met kernenergie wordt aangedreven (voortgestuwd). Rusland heeft een nucleair aangedreven kruisvluchtwapen in ontwikkeling. Voordeel: het bereik is veel groter dan mogelijk is met conventionele aandrijving. Dit kan nuttig zijn voor pogingen om de aarde te laten stoppen met draaien. We mogen hopen dat niemand zo'n poging onderneemt.
Groet, Jaap

https://nl.wikipedia.org/wiki/9M730_Burevestnik
https://www.iiss.org/blogs/military-balance/2021/02/burevestnik-russia-cruise-missile
Theo de Klerk op 21 juni 2022 om 21:46
Dan moet die raket ook nog aan de aarde verankerd worden. Lanceren tegen de rotatierichting in kan ook helpen (behoud van impuls).  Maar ik zie het allemaal nog niet gebeuren.
Wat de mens kan met zijn middelen is knullig weinig met wat moeder Natuur aan middelen heeft. Denk alleen maar aan orkanen, vulkanen, aardbevingen, overstromingen, hitte... Je staat erbij en kijkt er naar...

(Zo is die ene sci-fi serie "Space:1999" ook zo'n volledige flauwekul: enkele kernexplosies doen de maan uit zijn baan schieten en als een mislukte ronde USS Enterprise elke week in een ander zonnestelsel komen)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)