Vraag 20
Voor de gravitatiekracht die op het oppervlak van de planetoïde op een voorwerp met een massa m werkt geldt
F
g = G·M·m / r
2Invullen van G = 6,67384·10
-11 (Binas tabel 7)
M = 7,329·10
10 kg
r = 2,45·10
2 m
geeft
F
g = 6,67384·10
-11 · 7,329·10
10 · m / (2,45·10
2)
2F
g = 8,1487·10
-5 · m
Op aarde geldt F
g = 9,81·m. De gravitatiekracht op Bennu is dus 9,81 / 8,1487·10
-5 = 120387 keer zo klein als op aarde. Afgerond is dit 1,20·10
5 keer zo klein.
Vraag 21
- Zie afbeelding hieronder. Door ontbinden en daarna opmeten vinden we dat de verticale component Fv 75% van de lengte van F is. Dit betekent dat we voor de grootte van de verticale component vinden
F v = 0,75 · 0,33 = 0,2475 N
Afgerond is dit 0,25 N - Aan de rechterkant van de kop van de robotarm (niet in de afbeelding) wordt in spiegelbeeld dezelfde kracht naar rechtsonder uitgeoefent. De verticale component van deze kracht is hetzelfde als hierboven maar de horizontale component is precies de andere kant op gericht. Beide horizontale krachten heffen elkaar op waardoor er netto in horizontale richting geen kracht wordt uitgeoefent.
Vraag 22
Voor het ronddraaien van de massa moet op de massa een
middelpuntzoekende kracht werken (F
mpz). Deze wordt geleverd door de robotoarm. Meten van de kracht op de robotoarm is dus het meten van de F
mpz op de ronddraaiende massa. Hiervoor geldt (Binas tabel 35-A2)
F
mpz = m·v
2 / r
Om de massa uit de gemeten F
mpz te kunnen bepalen moeten dus ook r (De straal van de cirkelbaan) en v (de
baansnelheid) bekend zijn.
Vraag 23
Het warmtetransport door het hitteschild heen vindt plaats door
warmtegeleiding. Hiervoor geldt (Binas tabel 35-C4)
P = λ·A·ΔT / d
met
P = warmtestroom (W)
λ = warmtegeleidingscoëffici&eul;nt (W m
-1 K
-1)
A = oppervlak (m
2)
ΔT = temperatuurverschil (K of °C)
d = dikte (m)
Voor een zo klein mogelijk warmtestroom (P) door het hitteschild moeten we dus zorgen voor…
Dikte van het hitteschild (d)
zo groot mogelijkOppervlak van het hitteschild (A)
zo klein mogelijkWarmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal (λ)
zo klein mogelijk