Deze uitwerking hoort bij opgave 21 uit het hoofdstuk "Cirkelbeweging & Gravitatie VWO".
De opgaven zijn te vinden in FotonCirkelbewegingGravitatieVWO.pdf
Videolessen
Theorie bij dit hoofdstuk wordt behandeld in onderstaande videolessen.
Als een voorwerp met de ontsnappingsnelheid gelanceerd wordt is de kinetische energie gelijk aan het verschil in gravitatie-energie tussen het oppervlak en oneindig ver (waar de gravitatie-energie 0 J) is. Er geldt dus
Ek = Eg,∞ - Eg,oppervlak
½·mvoorwerp·v2 = 0 - -G·Mplaneet·mvoorwerp/r
Beide kanten delen mvoorwerp geeft
½·v2 = G·Mplaneet/r
v = √(2·G·Mplaneet/r)
Opgave b
Invullen van G = 6,67384·10-11 Nm2kg-2, Mplaneet = 5,972·1024 kg en r = 6,371·106 m> in bovenstaande formule geeft
v = √(2·6,67384·10-11·5,972·1024 / 6,371·106) = 11186,56 ms-1
Afgerond is dit 11,19 km/s. Dit is in overeenstemming met de onstsnappingssnelheid die in BINAS tabel 31 staat (11,2 km/s).
Opgave c
Invullen van G = 6,67384·10-11 Nm2kg-2, Mplaneet = 1,989·1030 kg en r = 6,963;108 m in bovenstaande formule geeft
v = √(2·6,67384·10-11·1,989·1030 / 6,963·108) = 617419 ms-1
Afgerond is dit 617,4 km/s.
Opgave d
De formule luidt
v = √(2·G·Mplaneet/r)
v2 = 2·G·Mplaneet/r
r = 2·G·Mplaneet/ v2
De lichtsnelheid vinden we in BINAS tabel 7. Als we voor v de lichtsnelheid (2,99792·108 ms-1) invullen vinden we voor de straal
r = 2·6,67382·10-11 · 1,989·1030 / (2,99792·108)2 = 2953,931979 m
De straal van de zon zou dus in moeten krimpen tot een straal van 2,954 km (!!!!) om een zwart gat te worden. In de praktijk gebeurt dit alleen met sterren die veel zwaarder zijn dan de zon.
Vraag over opgave "Ontsnappingssnelheid"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Ontsnappingssnelheid
Op dinsdag 18 jan 2022 om 14:50 is de volgende vraag gesteld Hoi! waar kan ik de straal en massa van de zon vinden? hij staat namelijk niet in tabel 31
Op dinsdag 18 jan 2022 om 14:53 is de volgende reactie gegeven Een bladzijde verder, in tabel 32C, staan de gegevens van de zon.