Springen op de maan

• Middelbare school

Hoeveel weeg jij op de maan? Hoeveel gewicht zou je daar kunnen tillen? En hoe zit dat op de andere planeten? Het wordt allemaal bepaald door de zwaartekracht. Je leert er alles over én rekent ermee in deze activiteit.

Springen op de maan

Astronauten die op ruimtereis naar een planeet gaan, trekken

een ruimtepak aan. Ruimtepakken zijn zwaar.

Op het pak staat vermeld dat het een massa heeft van 35 kilogram. Een astronaut van 75 kilogram trekt het ruimtepak aan.

De massa van de astronaut met pak is 110 kilogram.

Veertig jaar geleden hebben astronauten grote sprongen op de

maan gemaakt. Het ruimtepak voelde heel licht.

Stel dat deze astronauten een weegschaal hadden meegenomen om hun gewicht te controleren.

Deze weegschaal zou op de maan 18,2 kilogram aangeven.

Hoe kan dat? Waarom geeft de weegschaal geen 110 kilo aan? 

Het komt doordat een weegschaal eigenlijk aangeeft hoe hard

de planeet trekt aan degene die er op staat. Op aarde is een weegschaal zo afgesteld dat die trekkracht van de planeet netjes wordt omgerekend naar de massa van de persoon die er op staat.

De maan trekt minder hard aan de astronaut dan de aarde.

Dat heeft te maken met de grootte en de massa van de maan.

Dit verschijnsel noemen we zwaartekracht. De zwaartekracht wil ons altijd naar het middelpunt van de aarde trekken en zorgt ervoor dat we op de aarde blijven staan en niet door de ruimte gaan zweven.

Bij de volgende opdrachten gaan we rekenen met zwaartekracht, massa en gewicht. We gaan ervan uit dat de massa van de astronaut en zijn pak 110 kg blijft. 

Een voorbeeld: 

• Wat is de verhouding tussen het gewicht van de astronaut op de maan en zijn gewicht op aarde? 
• En wat is die verhouding in procenten?

We gebruiken de resultaten van de weegschaal.

De weegschaal gaf 18,2 kg aan.

In verhouding is dat 18,2 / 110 = 0,165

In procenten is dat 18.2 / 110 x 100% = 16,5%

Dus alles op de maan weegt 16,5% van wat het op aarde weegt.

Stel dat je gaat lijnen.
Wat gebeurt er dan?

1. Noch je gewicht, noch je massa neemt af
2. je gewicht neemt af, maar niet je massa
3. je massa neemt af, maar niet je gewicht
4. zowel je gewicht als je massa neemt af

Welke kracht zorgt ervoor dat we op aarde blijven staan en niet zomaar
‘de ruimte in vallen’?

1. De plakkracht van onze voetzolen
2. De zwaartekracht die de aarde op ons uitoefent
3. De luchtdruk die ons op de aarde drukt
4. In Nederland staan we op de bovenkant van de aarde, daarom vallen we er niet af

ZWEVEN IN DE RUIMTE

Je hebt vast wel eens beelden gezien van astronauten in het Internationale Ruimtestation ISS. Die zweven daar gewoon rond. Met andere woorden: er is geen zwaartekracht die aan de astronauten trekt! 

Als een astronaut in het ISS op een weegschaal zou gaan staan, dan geeft de weegschaal 0 kilogram aan! Je zegt dat de astronaut “gewichtloos” is. 

Gewichtloos betekent: zonder gewicht.

Maar toch heeft hij een massa van 110 kilogram!

Wat denk je, is het nuttig voor de astronauten in ISS om
een weegschaal mee te nemen?

1. Ja, het is goed om in de gaten te houden
2. Nee, ze hebben er niets aan

Als de astronaut nog maar net in de ruimte is, is zijn spierkracht hetzelfde als die op aarde was. 

Maar doordat hij daar gewichtloos is gebruikt hij sommige spieren niet meer. Ze worden slap.

Zou hij na een ruimtereis van maanden weer op aarde

terugkeren dan heeft hij een probleem! 

Welk probleem
heeft hij dan?

1. Hij kan niet meer kauwen, want zijn kauwspieren zijn slap geworden
2. Hij kan niet meer lopen, want zijn beenspieren zijn slap geworden
3. Hij kan niet meer met zijn ogen knipperen, want zijn ooglid-spieren zijn slap geworden
4. Alle andere antwoorden zijn goed

Hoe zouden astronauten kunnen voorkomen
dat ze, eenmaal terug op aarde,
spierproblemen krijgen?

NAAR DE PLANETEN

Laten we eens kijken wat er met het gewicht van de astronaut gebeurt als hij op Mars of Jupiter zou zijn.

Op Mars geeft de weegschaal 41,8 kg aan.
Wat is de verhouding tussen het gewicht van de astronaut op Mars en op aarde?

Hoeveel procent weegt de astronaut op
Mars van wat hij op aarde weegt.

Omdat Jupiter een gasplaneet is voeren we de weging

vlak boven de wolken uit. 

De weegschaal geeft 136,4 kilogram aan.

Bereken de verhouding ten opzichte
van de aarde.
Geef je antwoord ook in procenten.

GEWICHTHEFFEN OP DE MAAN

Op de maan weegt alles maar 16,5% van wat het op aarde weegt. 

Het grote voordeel hiervan is dat je op de maan makkelijker dingen op kunt tillen.

Stel, je kunt op aarde één fiets tillen.
Hoeveel fietsen kun
je dan op de maan tillen?

Stel, je zou op aarde een massa van 20 kilogram
kunnen tillen.
Hoe groot is de massa die je dan op de maan zou
kunnen tillen?

Het wereldrecord gewichtheffen op aarde staat op 263
kilogram. Stel, de astronaut kan op aarde 50 kilogram
tillen. Zou hij dan in staat zijn om op de maan het wereldrecord te verbreken? Zou jij dat ook kunnen?

REKENEN MET JE EIGEN GEWICHT

Ga thuis op de weegschaal staan en
bereken daarna wat de weegschaal
op de maan zou aangeven.

Tekst