H13 Gravitatie
1 Gravitatiekracht
Gravitatiekracht is de aantrekkingskracht tussen massa’s onderling. Zwaartekracht is hier
een voorbeeld van en bevindt zich tussen een hemellichaam en de massa’s die zich
op dat hemellichaam bevinden. Er geldt dus F z = F g met r = R. Hieruit volgt de
valversnelling, of zwaartekrachtsconstante van het hemellichaam. De valversnelling hangt
af van van de massa en de straal van het hemellichaam.
De gravitatiekracht tussen twee massa’s wordt gegeven door:
m1 ∙ m2
- Fg = G ∙
r2
F g = de gravitatiekracht in newton (N)
G = de gravitatieconstante
m de massa in kilogram (kg)
r = de afstand tussen de zwaartepunten van de twee massa’s in meter (m)
2 De derde wet van Newton
Je kunt niet een kracht uitoefenen op een voorwerp zonder dat het voorwerp een
kracht op jou uitoefent. Dit wordt samengevat in de derde wet van Newton: de kracht
van voorwerp A op voorwerp B is gelijk in grootte, maar tegengesteld gericht aan de
kracht van B op A. De eerste kracht wordt de actiekracht genoemd en het gevolg de
reactiekracht. Deze krachten vormen een krachtenpaar.
Gewicht is de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn ondersteuning of ophanging.
3 Gravitatie-energie
Net zoals zwaarte-energie hoort bij zwaartekracht, hoort gravitatie-energie bij
gravitatiekracht. Deze vind je door te bekijken hoeveel arbeid je tegen de
gravitatiekracht in moet verrichten om een massa verder van een andere massa te
brengen. De gravitatie-energie in het zwaartekrachtveld van een hemellichaam is 0
op oneindige afstand van dat hemellichaam en negatief dichter bij het
hemellichaam.
De ontsnappingssnelheid van een hemellichaam is de minimale snelheid die nodig is bij
lancering om aan de zwaartekracht van het hemellichaam te ontsnappen.
De gravitatie-energie wordt gegeven door:
m∙ M
- Eg = - G ∙
r
E g = gravitatie-energie in joule (J)
4 Cirkelbewegingen
Bij een eenparige cirkelbeweging beweegt een massa met een constante snelheid in een
cirkelbaan. De middelpuntzoekende kracht is de kracht die nodig is om een massa in een
eenparige cirkelbeweging te laten bewegen. Dit is niet een op zichzelf staande
kracht.
Voor satellieten die om de aarde bewegen, manen die om een planeet bewegen en
planeten die om de zon bewegen in een eenparige cirkelbaan, geldt F mpz = F g. Een
1 Gravitatiekracht
Gravitatiekracht is de aantrekkingskracht tussen massa’s onderling. Zwaartekracht is hier
een voorbeeld van en bevindt zich tussen een hemellichaam en de massa’s die zich
op dat hemellichaam bevinden. Er geldt dus F z = F g met r = R. Hieruit volgt de
valversnelling, of zwaartekrachtsconstante van het hemellichaam. De valversnelling hangt
af van van de massa en de straal van het hemellichaam.
De gravitatiekracht tussen twee massa’s wordt gegeven door:
m1 ∙ m2
- Fg = G ∙
r2
F g = de gravitatiekracht in newton (N)
G = de gravitatieconstante
m de massa in kilogram (kg)
r = de afstand tussen de zwaartepunten van de twee massa’s in meter (m)
2 De derde wet van Newton
Je kunt niet een kracht uitoefenen op een voorwerp zonder dat het voorwerp een
kracht op jou uitoefent. Dit wordt samengevat in de derde wet van Newton: de kracht
van voorwerp A op voorwerp B is gelijk in grootte, maar tegengesteld gericht aan de
kracht van B op A. De eerste kracht wordt de actiekracht genoemd en het gevolg de
reactiekracht. Deze krachten vormen een krachtenpaar.
Gewicht is de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn ondersteuning of ophanging.
3 Gravitatie-energie
Net zoals zwaarte-energie hoort bij zwaartekracht, hoort gravitatie-energie bij
gravitatiekracht. Deze vind je door te bekijken hoeveel arbeid je tegen de
gravitatiekracht in moet verrichten om een massa verder van een andere massa te
brengen. De gravitatie-energie in het zwaartekrachtveld van een hemellichaam is 0
op oneindige afstand van dat hemellichaam en negatief dichter bij het
hemellichaam.
De ontsnappingssnelheid van een hemellichaam is de minimale snelheid die nodig is bij
lancering om aan de zwaartekracht van het hemellichaam te ontsnappen.
De gravitatie-energie wordt gegeven door:
m∙ M
- Eg = - G ∙
r
E g = gravitatie-energie in joule (J)
4 Cirkelbewegingen
Bij een eenparige cirkelbeweging beweegt een massa met een constante snelheid in een
cirkelbaan. De middelpuntzoekende kracht is de kracht die nodig is om een massa in een
eenparige cirkelbeweging te laten bewegen. Dit is niet een op zichzelf staande
kracht.
Voor satellieten die om de aarde bewegen, manen die om een planeet bewegen en
planeten die om de zon bewegen in een eenparige cirkelbaan, geldt F mpz = F g. Een
