les 15

• newEditor
• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

planning:

voorkennistest

uitleg par 10.3

aan de slag

Geef antwoord:

A

A

B

B

C

C

D

D

Welke snelheid moet een satelliet hebben voor een cirkelbeweging?

H10.3 De gravitatiewet van Newton

leerdoelen

●De baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.

● uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.

●formule Gravitatiewet kunnen toepassen

Zwaartekracht

Gravitatiekracht

Lesverloop

0-5min: Start

5-20min: Check op huiswerk en check op leerdoelen

20-40min: Basisinstructie + oefening

40-55min: Verlengde instructie of zelf oefenen

55-60min: Afsluiting

Leerdoelen

Je kan de baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.

Je kan uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.

vakbegrippen: ellipsbaan, geostationaire baan

Gravitatiewet van Newton

Gravitatiewet van Newton

Twee massa's oefenen een gravitatiekracht op elkaar uit. 

De gravitatieconstante G is te vinden in BiNaS tabel 7. 

G = 6,67384 * 10^-11 Nm²kg^-2.

F_g: Gravitatiekracht (N)

G: Gravitatieconstante (Nm²kg^-2)

m₁ en m₂: Massa's van de twee voorwerpen (kg)

r: Afstand tussen de zwaartepunten van de voorwerpen (m)

Planeet A heeft een twee keer zo grote massa als planeet B. Stelling: De gravitatiekracht van planeet B is twee keer zo groot als gravitatiekracht op planeet A.

A

Waar

B

Niet waar

C

D

Planeet A en planeet B hebben dezelfde massa. Als planeet B een grotere massa zou krijgen, dan is de gravitatiekracht die de planeten op elkaar uitoefenen...................

A

kleiner

B

blijft gelijk

C

groter

D

Planeet A en B zijn op een afstand r van elkaar. Planeet A en C zijn op een afstand 2r van elkaar. Ze hebben alledrie dezelfde massa. Stelling: De gravitatiekracht van planeet A en C is ................ de gravitatiekracht van planeet A en B.

A

kleiner dan

B

gelijk aan

C

groter dan

D

De afstand tussen 2 massa's wordt 3 keer zo groot. Wat kan je dan zeggen over de grootte van de gravitatiekracht?

A

Wordt 3 keer zo klein.

B

Wordt 6 keer zo klein.

C

Wordt 9 keer zo klein.

D

Blijft even groot.

voorbeeld 2 personen

Voorbeeld satelliet

zelf aan de slag

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Voor voorwerpen op of dicht bij het aardoppervlak is de gravitatiekracht gelijk aan de zwaartekracht. 

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Dit geldt ook voor andere planeten. Je moet de massa en de straal dan aanpassen. 

g: Gravitatieversnelling (ms^-2)

G: Gravitatieconstante (Nm²kg^-2)

m_aarde: Massa aarde (kg)

R_aarde: Straal aarde (m)

Let op!!!

Het symbool r staat voor de afstand tussen de zwaartepunten van 2 massa's. 

R staat voor de straal van een planeet. 

Zoek op en reken uit: Het ISS-ruimtestation staat op 408 km hoogte. Wat is de r? (Aarde - ISS)

De aarde draait in een cirkelbeweging om de zon. Wat is waar?

A

Fg = Fz

B

Fg = Fmpz

C

Fg = G

D

Fz = Fmpz

Beweging aarde om zon

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht. 

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht. 

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht. 

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht. 

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht. 

Waar is de baansnelheid (van een planeet) niet van afhankelijk.

A

Afstand tot de zon

B

Massa van de zon

C

Massa van de planeet

D

Beweging aarde om zon

Dus de snelheid van de aarde kan uitgerekend worden met de formule:

Je kan natuurlijk ook de gegevens van een andere planeet invullen om de snelheid van die planeet te vinden.

v: Baansnelheid aarde (m/s)

G: Gravitatieconstante (Nm²/kg²)

m_zon: Massa zon (kg)

r: Afstand tussen zwaartepunten aarde - zon (m)

Bereken de snelheid van de aarde om de zon.

Beweging maan om aarde

Dit kan natuurlijk ook voor de maan om de aarde

r is nu de afstand tussen de zwaartepunten van de maan en de aarde. 

opgave 38

10

m

00

s

+30 s

leerdoelen

●De baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.

● uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.

● vakbegrippen:geostationaire baan

●formule Gravitatiewet kunnen toepassen

werkblad 5 maken

daarna hw maken

en/of

vragen stellen