De spaceshuttle raast met snelheid X door de ruimte tegenover welk referentiekader?

Vandormael, 38 jaar
5 januari 2012

Tijdens het bekijken van een DVD over de ruimte werd er gezegd dat de spaceshuttle met snelheid X door de ruimte vloog. Omdat de rotatiesnelheid van de aarde niet overal gelijk is vraag ik mij af tegenover welk referentiekader ze dan deze snelheid bedoelen.

Antwoord

Wanneer gesproken wordt over de baansnelheid van satelliet, dan gaat het over de snelheid tegenover een "stilstaande" aarde. Dus de snelheid die men bekomt door, in het geval van een cirkelbaan, te eisen dat de satelliet op een gelijke hoogte blijft. Er wordt dus geen rekening gehouden met de rotatie van de aarde. Dit betekent dat, als de shuttle één omwenteling gedaan heeft, hij over een gebied vliegt dat een stuk westelijker ligt dan bij vorige passage. Daarom werd tijdens de eerste chinese bemande ruimtevlucht gekozen voor een vlucht van 1 omwenteling (met landing in west-china) of direct voor een vlucht van 1 dag (wanneer china weer onder de baan passeert). Men had ook na een halve dag kunnen landen (ook in china, aan de "andere kant" van de wereld) maar dan wel in het donker, en dat wou men bij een landing vermijden.
Bij een cirkelbaan is de baansnelheid constant, en hangt ze af van de hoogte (eigenlijk van de afstand tot het centrum van de aarde):

snelheid = wortel(G.M/R)

met M de massa van de aarde, en R de afstand tussen de satellietbaan en het aardmiddelpunt.
Dus R = straal van de aarde + hoogte van  de baan
Op typische hoogten van de shuttle 150 a 250 km krijgt je snelheden van circa 8 km/s.

Reacties op dit antwoord

  • 09/01/2012 - Vandormael (vraagsteller)

    Ik heb het hier even bekeken maar moet dat niet zijn de wortel (2.G.M/R) omdat de kinetische energie = m.v²/2 ?

  • 09/01/2012 -  (wetenschapper)

    Neen, de formule die ik vermeld volgt uit het gelijkstellen van gravitatieversnelling (naar beneden) en middelpuntvliedendeversnelling (een pseudoversnelling naar boven): G. M(aarde) / R2 = v2 / R (beide 2-tjes zijnkwadraten) zodat v = worte(G.M.R) Met de kinetische energie kan je in ons geval niets doen, want in een cirkelbaan is die constant.

  • 09/01/2012 - Vandormael (vraagsteller)

    Bedankt voor je interessante reactie, ik zie nu dat het klopt wat je zegt. David Vandormael

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen