Universele gravitatie

Hoofdstuk 5

Aarde rond zon of zon rond aarde ?

“30 % van de ondervraagden weet niet dat de aarde rond de zon draait” (EOS, september 2007)

Maar hoe weten we eigenlijk dat de aarde rond de zon draait ?

Geocentrisme

Plaatsen we Aarde centraal, dan beschrijven andere hemellichamen complexe banen.

Voorbeeld : retrograde beweging der planeten.

Ptolemaeus

Oplossing Ptolemaeus voor retrograde begeweging : EPICYCLI.

Zon en planeten bewegen rond de aarde op combinaties van cirkelvormige bewegingen.

Universum volgens Ptolemaeus

Heliocentrisme

Copernicus plaatste de zon centraal en kon op deze manier met een veel eenvoudiger model de retrograde beweging verklaren.

Conflict Galileï – katholieke kerk

Katholieke kerk beschouwde heiocentrisme als strijdig met de bijbel.

Voorstanders van heliocentrisme zoals Galileï werden door inquisitie aangepakt.

Galileï werd in de ban geslagen en zijn boeken verboden.

Slechts in 1992 is hij gerehabiliteerd.

Anderen waren minder gelukkig...

Brahe en Kepler

1e wet van Kepler

Planeten bewegen op ellipsvormige banen met zon in één van de brandpunten.

Ellips en brandpunten

constant21 dd

2e wet van Kepler

In gelijke tijdsintervallen worden gelijke oppervlakken (perken) bestreken door verbindingslijn zon-planeet.

3e wet van Kepler

32 aT Kwadraat van de omlooptijd (T) is recht evenredig met derde macht van de halve grote as (a).

2 2

193 33.00 10 0,7%z

T sk

a m

Universele gravitatiewet van Newton

Keppler gaf beschrijving, maar geen verklaring.

Newton zag in dat de kracht die een appel van een boom doen vallen, dezelfde kracht is die planeten rond de zon doet bewegen.

Zwaartekracht

Er is geen kracht nodig om een voorwerp te laten bewegen, wél om richting en snelheid te wijzigen.

Kracht laat voorwerp niet rond de zon bewegen, maar naar de zon toe !

Hoe verder planeet van de zon staat, hoe zwakker de krachtwerking.

Universele gravitatiewet van Newton (2)

1 2212

z

m mF G

r

Twee massa’s trekken elkaar aan met een kracht die recht evenredig met het product van beide massa’s, en omgekeerd evenredig met het kwadraat van hun onderlinge afstand.

G = 6,67.10-11 Nkg-2m2

Universele gravitatie

Universele gravitatiewerking is kleine kracht, maar overheersend op cosmische schaal.

Verantwoordelijk voor stervorming, oorzaak van kernfusie in binnenste van sterren waar atoomkernen gevormd worden voor alle materie zwaarder dan waterstof (ook atoomkernen van jouw lichaam !!!) .

Vergelijkingen grootte

Vergelijkingen grootte

Vergelijkingen grootte

Vergelijkingen grootte

Vergelijkingen grootte