Les 5vwo 3-3-2021 over Gravitatiekracht en gravitatie-energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Les  3-3-2021

• Bespreken (55), 53  en 56
• Maken en bespreken opgave 57 en 58
• HW opgeven: Bestuderen H10 helemaal en maken Oefenen B op de Newtonsite

55a

Opgave 55b

Opgave 55c

Opgave 55d

Op de aarde beweegt (de raket met) de satelliet met de aarde mee naar het oosten.

De satelliet heeft dus als het ware al een beginsnelheid in oostelijke richting, nl. de baansnelheid van een punt op de evenaar

Opgave 55e

Opgave 55f

 Je hebt arbeid nodig om de satelliet op een bepaalde hoogte te brengen (bij b uitgerekend) en om de kinetische energie van de satelliet te laten toenemen van E_k die je bij e hebt uitgerekend naar de E_k die je bij c hebt uitgerekend:

De minimale arbeid die nodig is om de satelliet in de geostationaire baan te brengen is:

Opgave 55g

Bij de lancering wordt de satelliet met een raket omhoog geschoten. Die raket moet ook omhoog en versneld worden. Doordat die raket met brandstof vele malen zwaarder is dan de satelliet, kost dat ook veel meer energie dan alleen de hoeveelheid van vraag f.
Bovendien komt bij de verbranding van de brandstof heel veel warmte vrij die niet ‘gebruikt’ wordt voor de voortstuwing (het rendement is niet 100%).

Opgave 53a

 De gravitatie-energie is negatief en de grootte is omgekeerd evenredig met r --> steeds kleiner negatief, dat is een toename. 

De negatieve waarde van de gravitatie-energie wordt 2 × zo klein, dus neemt de gravitatie-energie toe.

opgave 53b

satelliet van r = 2R_A naar
r = 3R_A --> r 1,5 × zo groot, --> de negatieve waarde van E_g wordt 1,5 × zo klein --> toename E_g = 1/3 toename E_g van r = R_A naar r = 2R_A

Opgave 56a

opgave 56b

opgave 56c en d (voor e zie opgave 55g)

Opgave 60 (en 57b meteen bespreken)

Maak opgave 57a en lever hier een foto van je uitwerking in. Zoek de eenheid van G op in Binas.

Opgave 57a 

maak opgave 58 a en b

Thuiswerk 5-3-2021

Bestudeer Hoofdstuk 10 helemaal.

Maak van oefenen B op de Newton-site opgaven 1, 3, 4, 6, 8, 9. De andere maken we in de les. 

Noteer ook de uitwerking!!

Begin op tijd, want het is een hele klus.

opgave 58a

opgave 58b

Welke vragen heb je nog over H10?