Ik heb een vraag - homepage

Als ons zonnestelsel snelheid heeft en onze aarde rond de zon, hoe komt het dat astronauten niet wegvliegen, wanneer ze aan een shuttle hangen in de ruimte boven de aarde?

pijl13/05/2010 - Maarten (33 jaar)

Aarde, oceanen & ruimte Context van de vraag:


Dit zijn een aantal gegevens die ik heb kunnen terugvinden over de snelheid van hemelllchamen:

AARDE om de zon 29 km/sec
ZON vanuit sirius 220 km/sec naar hercules
+ 20 km/sec MELKWEGSTELSEL
180 km/sec GROEP stelsels.

We suizen dus aan een serieuze snelheid door de ruimte.
Hoe komt het dat een astronaut die aan een shuttle hangt, boven de aarde en iets wil herstellen er niet weg'suist'?
Iemand die in de ruimte wandelt kan rustig quasi stilhangen, hoe komt dat men die snelheid niet ervaart?


Antwoord

Als je zo redeneert zou je in feite dan ook kunnen zeggen : als ik in een TGV zit die 300 per uur rijdt, waarom wordt ik dan niet permanent in mijn stoel gedrukt ? Als ik in het wandelpad van de tgv gewoon stap, dus aan 5 km/h naar de voorkant van de trein, is mijn snelheid dan 5 km/h of 305 km/h ? Tegenover ons referentiekader (dus de trein op dat moment) lopen we 5 km/h.
Alles draait hier eigenlijk om het woordt "stilstaan". De astronaut is samen met de shuttle vanop aarde vertrokken en is samen met die shuttle via dezelfde baan, door middel van dezelfde versnelling, in dezelfde baan gekomen. Wanneer de astronaut aan zijn wandeling begint is zijn beweging exact dezelfde als die van de shuttle en staat hij tegenover die shuttle in feite quasi stil, net zoals wij stilstaan tegenover de TGV als we in een zetel op die TGV zitten. De snelheid van de TGV doet er niets toe, omdat we zelf die snelheid ook hebben. Enkel het VERSCHIL in snelheid tussen ons en de TGV doet ons een snelheid ervaren. Moesten de ramen van de TGV worden afgedekt, en moest de TGV perfect geluidloos en trillingsvrij aan een constante snelheid op een recht spoor rijden, zouden we zelfs niet kunnen weten of hij wel rijdt of niet.
Net zoals wij rustig in een trein kunnen rondlopen, ongeacht de snelheid van de trein, telt voor de astronaut die een ruimtewandeling doet alleen het VERSCHIL in snelheid tegenover zijn referentiekader, de space shuttle. Hij zou, net als wij in onze trein, over de vleugel van de shuttle kunnen lopen aan 5 km/u. Enkel wat hij doet TEN OPZICHTE VAN de shuttle is voor hem belangrijk, los van die eigenlijke snelheid, los van de beweging van de aarde om de zon, de zon om het middelpunt van de melkweg....

Deze vraag werd beantwoord door:
prof.dr. Paul Hellings
hoogleraar toegepaste wiskunde

GROEP T - Internationale Hogeschool Leuven
GROEP T - Internationale Hogeschool Leuven
 

Reacties op deze vraag

15/05/2010
Maarten - vraagsteller

Beste,
Allereerst bedankt voor uw snelle antwoord. Het wordt me nu al veel duidelijker. Ik vroeg me immers af of het wel klopt dat we met zo'n vaart door het heelal vliegen, zoals de door mij opgezochte getallen aangaven. Aangezien die snelheid niet direct merkbaar is. Uw gelijkenis met een snelrijdende geluidloze TGV waarvan de ramen worden afgedekt verklaard het voor mij wel.

Toch zie ik de gelijkenis met een rijdende TGV nog niet ten volle en kan ik het verschil dat ik nog meen te zien er niet volledig mee verklaren.

Wanneer je bijvoorbeeld AAN DE BUITENKANT VAN de rijdende trein een lint met aan het uiteinde van dat lint een ballon zou hangen, dan wappert dit lint en dreigt de ballon met het linkt af te knappen en weg te vliegen. De ballon en het lint 'ervaren' namelijk het verschil in beweging van de trein met de 'stilstand' van de aarde. Dit in tegenstelling tot wanneer datzelfde lint met ballon zich IN de trein zouden bevinden.

Hoe komt het dat bij een Shuttle een astronaut, die ook aan een soort 'lint' hangt (kabels) in de ruimte dit verschil in bewegingstoestand niet ervaart. Let op: het is iets anders wanneer de astronaut in de shuttle zou hangen en meebeweegt met de Shuttle, zoals wij in de TGV meebewegen dan wanneer hij buiten de Shuttle aan een lint hangt, zoals de ballon buiten de TGV aan een lint zou hangen.
(Er is toch dat verschil?)

Alvast bedankt voor je eerdere snelle antwoord en hopelijk kunt u dit verschil nog even duiden.

mvg
Maarten

15/05/2010
Hellings Paul

Als we een lint aan de buitenkant van de TGV hangen zal dat wapperen omdat de lucht aan de buitenkant van de TGV stilstaat, terwijl de trein beweegt. Het lint buiten wappert niet wegens de beweging op zich, maar omdat die beweging gebeurt in een medium (de buitenlucht) dat een beduidend andere snelheid (stilstand) heeft tegenover de TGV en het daaraan vastgemaakte lint.
In de ruimte zou een lint ondanks de snelheid niet wapperen omdat we daar in het vacuum zitten. Er is dus geen medium waarvan de moleculen tegen het lint (of de astronaut) botsen en het doen wapperen. Moest een astronaut zijn hoofd buitensteken terwijl de shuttle zich nog in de atmosfeeer beweegt, dan zou hij natuurlijk wel de weerstand van de lucht ervaren.
Herinner je je de Apollo maanlanders ? Die waren totaal niks gestroomlijnd, niks geen hitteschild ook, omdat ze enkel en alleen in het vacuum van de ruimte moesten operenen. Tijdens de vlucht van de aarde naar de maan bedroeg de snelheid van de Apollo met de daaraan bevestigde maanlander enkele kilometer per seconde, maar toch hoefde de maanlander niet gestroomlijnd te zijn. Er was immers geen medium dat weerstand of wrijving kon veroorzaken.

15/05/2010
Maarten - vraagsteller

Ok, dank voor uw uitgebreide antwoord. Ik begrijp het nu.

mvg
Maarten



Enkel de vraagsteller en de wetenschappers kunnen reageren op deze vraag en het antwoord.