Menu
🔎 🌎 NL Klassencode 🔑 Inloggen Abonnement

Verminderde-zwaartekrachtvliegtuig HTML5

Samenvatting

In het dagelijks taalgebruik worden de woorden gewichtloosheid, nul zwaartekracht en microzwaartekracht vaak verkeerd gebruikt.

  • "Gewichtloosheid" staat voor "gebrek aan gewicht" wat niet mag worden verward met "afwezigheid van zwaartekracht" omdat er theoretisch gezien geen gebied in het universum is zonder zwaartekrachtsveld, hoe klein ook. Anderzijds gaat voor een individu het "voelen" van de kracht van de zwaartekracht (gewicht) voorbij aan het compensatie-effect dat de reactiekracht van de ondersteuning op ons uitoefent. Vanuit dit gezichtspunt is "vrije val" de enige werkelijke toestand van gewichtloosheid, omdat een object niet langer enige reactie van de ondersteuning ondervindt (als de ondersteuning ook in vrije val met het object is).
  • "Microzwaartekracht" karakteriseert een gebied waar de sterkte van de zwaartekracht verwaarloosbaar is met die ervaren op aarde. Een voldoende ver van enige massa verwijderd gebied verifieert deze toestand. Dit is bijvoorbeeld het geval voor een lichaam op meer dan 200,000 km van de aarde (voorbij de baan van de maan). De term "microzwaartekracht" is daarom zelden van toepassing in de natuurkunde, evenals de naam "Zero-G" van het vliegtuig. Noch de passagiers van het Zero-G-vliegtuig noch de astronauten van het ISS zijn in microzwaartekracht. Ze ondergaan een gravitationele kracht zelfs als ze niet langer hun eigen gewicht voelen. Ter bewijs, de versnellingswaarde in het ISS is g = 9 m.s-2en ligt uiteindelijk zeer dicht bij de waarde van g aan het aardoppervlak, g = 9.8 m.s-2.

Als men het equivalentieprincipe zoals gesteld door Einstein en geïllustreerd door zijn liftexperiment toepast, is er totale equivalentie tussen een lichaam in vrije val en hetzelfde lichaam in gewichtloosheid.

Het gemeenschappelijke punt tussen elk van de drie voorbeelden in deze animatie is dat elk "proefkonijn" in vrije val gewichtloos is. Hij voelt zijn eigen gewicht niet langer. Hetzelfde zou van toepassing zijn op passagiers in het ruimtestation of zelfs de maan die boven hun hoofden lijken te zweven terwijl ze gewoon in "permanente" vrije val zijn. Vreemd genoeg geldt hetzelfde voor ons wanneer we in de lucht springen.

Zie ook de eduMedia-simulatie "Relativiteit van beweging (experiment van Einstein)" over het equivalentieprincipe.

 

Leerdoelen

  • De termen gewichtloosheid, hyperzwaartekracht, microzwaartekracht definiëren.
  • Begrijpen dat vrije val correspondeert met een toestand van gewichtloosheid in het referentiestelsel van het vallend object.
  • Het equivalentieprincipe introduceren.