hemelmechanica ontsnappingssnelheid mercurius

kim stelde deze vraag op 10 november 2022 om 23:11.

 Bereken welke snelheidsverandering Mercurius minimaal in zijn huidige baan moet ondergaan om uit het zonnestelsel te ontsnapen?

Reacties

Jan van de Velde op 10 november 2022 om 23:32

dag Kim,

We zijn geen digitaal antwoordenmachientje.
Vertel eens:

  • Wat kun/begrijp je wel alvast van deze materie? 
  • tot waar kun je zelf al stappen zetten?
  • en wat is dan je probleem met de rest? 


Het gaat om de planeet Mercurius? 

Groet, Jan

Kim op 10 november 2022 om 23:37
Beste Jan, 

Ik weet eigenlijk niet waar ik moet beginnen met deze opdracht. Ik heb in ieder geval de formule van de ontsnappingssnelheid gebruikt, maar volgenmij is dat niet genoeg.

groet, Kim
Jaap op 10 november 2022 om 23:43
Dag Kim,
Vast en zeker vind je de berekening belangrijker dan de uitkomst 19,831 km/s,
als Mercurius nu een cirkelvormige baan volgt en er geen andere hemellichamen zijn.
Groet, Jaap
Kim op 10 november 2022 om 23:47
Beste Jaap,
Hoe komt u aan het antwoord 19,831 km/s,

bedankt voor u reacties!

groet, kim
Jaap op 10 november 2022 om 23:55
Dag Kim,
De gevraagde snelheidsverandering is het verschil tussen
a. de ontsnappingssnelheid vanaf de huidige plaats van Mercurius en
b. de baansnelheid van Mercurius in zijn huidige baan

a. Je zegt dat je de formule voor de ontsnappingssnelheid hebt gebruikt. Goed.
Ter controle: de snelheid die Mercurius minimaal nodig heeft om te ontsnappen aan het zonnestelsel (denk: ontsnappen aan de zon) vanaf zijn huidige plaats, is circa 67707 m/s.
Is dat ook jouw uitkomst?

b. De baansnelheid volgt uit het inzicht dat de benodigde middelpuntzoekende kracht Fmpz wordt geleverd door de gravitatiekracht Fg die de zon op Mercurius uitoefent.

met M is de massa van de zon en m is de massa van Mercurius.
Hoe kun je dit vereenvoudigen en herschrijven als v=… ?
Groet, Jaap
Kim op 11 november 2022 om 00:05
Beste Jan,

ik kom inderdaad uit op 67706 m/s door de formule te gebruiken. De formule kun je vereenvoudigen tot v^2=G keer M delen door r.

groet, Kim
Jaap op 11 november 2022 om 00:09
Dag Kim,
Je uitdrukking v=√(G·M/r) voor de baansnelheid is juist.
Trek de baansnelheid eens af van de ontsnappingssnelheid?
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 11 november 2022 om 00:11
Zo wordt op aarde ook een raket gelanceerd: in de richting van de aardbeweging. Dan hoef je dat stukje snelheid (de aarde in zijn omloopsbaan) alvast niet zelf te produceren. De aarde geeft je alvast "een zetje".
Kim op 11 november 2022 om 00:15
Beste Jan,

ik heb berekend dat de baansnelheid 3004,35 is. 3004,35 - 67707= kom ik uit op -6,5^5. Volgensmij heb ik iets fout gedaan.
groet, kim
Kim op 11 november 2022 om 00:17
Ook heb ik net mijn ontsnappingssnelheid berekend en kom ik uit op 4,25 km/s
Jaap op 11 november 2022 om 00:26
Dag Kim,
De ontsnappingssnelheid is

De baansnelheid is

Groet, Jaap
Kim op 11 november 2022 om 00:39
Beste Jan,

ik snap de opdracht nu. Erg bedankt!

groet, 

Kim
Jaap op 11 november 2022 om 00:43
Dag Kim,
Je zegt: 'Ook heb ik net mijn ontsnappingssnelheid berekend en kom ik uit op 4,25 km/s'.
Dat komt overeen met de ontsnappingssnelheid die bij Mercurius staat in Binas tabel 31.
Dit is de snelheid die een ding minimaal nodig heeft om vanaf het oppervlak van Mercurius te ontsnappen. De gravitatiekracht van Mercurius kan het ding dan niet meer terughalen.

In de opgave is een andere ontsnappingssnelheid bedoeld: de minimale snelheid die Mercurius moet hebben om voorgoed te ontkomen aan de zon. De gravitatiekracht van de zon kan Mercurius dan niet meer terughalen.
Groet, Jaap (niet Jan)
Kim op 11 november 2022 om 00:49

Beste Jaap, 
ja inderdaad, ik moet de ontsnapping van de zon gebruiken. 

Bedankt!

groet,
Kim

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)