De gravitatiekracht hangt af van de afstand tot Jupiter en de massa van de maan. In BINAS tabel 31 is te zien dat Io het dichtste bij Jupiter staat maar niet de zwaarste maan is. Dit is Ganymedes. Omdat de afstand in het kwadraat staat in de formule voor Fg speelt de afstand een veel grotere rol dan de massa. Io staat meer dan twee keer zo dichtbij als Ganymedes. Dit zou betekenen dat Ganymedes een meer dan 4 keer zo grootte massa zou moeten hebben om een grotere gravitatiekracht te ondervinden dan Io. In tabel is duidelijk te zien dat dit niet zo is.
Opgave b
Voor de gravitatiekracht geldt
Fg = G·M·m / r2
Massa van Jupiter en Io en afstand tussen Io en Jupiter staan in BINAS tabel 31. Invullen van G = 6,67384·10-11 Nm2kg-2, m = 0,089·1024 kg, M = 1900·1024 kg en r = 421,6·106 m geeft Fg =6,349188·1022 N. Afgerond op twee cijfers, vanwege de onnauwkeurige massa van Io, is dit 6,3·1022 N.
Opgave c
De gravitatiekracht en de middelpuntzoekende kracht stellen we gelijk aan elkaar:
Fmpz = Fg
m·v2 / r = Fg
v = √(Fg·r /m)
Invullen van Fg =6,349188·1022 N, r = 421,6·106 m en m = 0,089·1024 kg geeft v = 17343 ms-1. Afgerond 1,7·104 ms-1.
Opgave d
Voor de baansnelheid geldt
v = 2π·r / T
T = 2π·r / v = 2π·421,6·106 / 17343 = 152744,674 s
Dit is gelijk aan 152744,674 / (60·60·24) = 1,76788 dagen. Afgerond is dit 1,8 dagen en dit komt overeen met de omlooptijd die in BINAS staat (1,77 dagen).
Opgave e
De omlooptijd van Io is inderdaad de kleinste van de 4 maantjes maar dit komt doordat Io het dichtst bij Jupiter staat. Inderdaad is ook de gravitatiekracht op Io het grootst maar deze kracht is ook afhankelijk van de massa van Io. Als Io veel lichter geweest zou zijn zou de gravitatiekracht kleiner geweest zijn maar zou de omlooptijd nog steeds hetzelfde zijn gebleven.
Stef heeft dus geen gelijk: De reden is niet de kleine gravitatiekracht maar de korte afstand.
Vraag over opgave "Jupitermaantjes"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Jupitermaantjes
Over "Jupitermaantjes" zijn nog geen vragen gesteld.