81
- OEFENING
Middelpuntzoekende kracht op de maan
Oplossing Het systeem dat we beschouwen is de maan. → Vermits het systeem een ECB uitvoert, is de kracht Fc naar het middelpunt (van de aarde) gericht.
→
Fc
Een staalkabel met breeksterkte 170 · 103 N/cm2 moet een diameter hebben van 386 km om deze kracht te kunnen weerstaan!
Voor de grootte van de kracht geldt 2 ⎛ 2π ⎞ 2 ⎜ ⎟ = m · ·r Fc = m · ω · r ⎝T ⎠ Invullen van de gegevens (zie gegevenskaart) geeft
2
⎞ 2π 8 20 Fc = 7, 35 · 10 kg · ⎜ ⎟ · 3, 84 · 10 m = 2, 00 · 10 N 6 ⎝ 2,36 · 10 s⎠ 22
⎛
Stappenplan voor het oplossen van oefeningen op de wetten van Newton 1. Kies het systeem. 2. Teken de uitwendige kracht(en) op het systeem: dat zijn de krachten die de omgeving op het systeem uitoefent. 3. Pas de tweede wet van Newton toe op dat systeem.
/ F→ = m · →a
i 4. Kies een (zo efficiënt mogelijk) assenstelsel en projecteer de vectoren. Let op de tekens! 5. Bepaal de onbekende grootheid(heden) met de vergelijkingen. Gebruik eventueel de formules uit de kinematica.
WAT JE NA DIT HOOFDSTUK MOET KENNEN EN KUNNEN: ■ oefeningen en denkvragen m.b.t. de wetten van Newton oplossen ■ de begrippen normaalkracht, bindingskracht en trekkracht uitleggen aan de hand van voorbeelden
K INE M ATICA E N DY NAM ICA
De maan voert (bij benadering) een ECB uit rond de aarde. Bereken de middelpuntzoekende kracht die op de maan werkt.