Vier miljard jaar oude steen van aarde gevonden op de maan in 1971 (nu.nl)

* Verwijderd door de redactie *

@101 : Ik wil het belang van die ontsnappingssnelheid uitleggen want dat is wel interessant en verklaart ook meteen veel. Stel je schiet een kogel met de ontsnappingssnelheid 11,2 km/s af vanaf het aardoppervlak (kan niet maar stel). Die gaat niet recht omhoog vanuit jouw positie gezien maar begint al rap af te wijken tov plaats van oorsprong op de planeet, want die draait onder 'm door weg. Dat 'recht omhoog' is dus een relatief gegeven, afhankelijk van je positie op het oppervlak van de planeet. Beter kun je stellen dat de kogel rechtdoor gaat met in eerste instantie z'n kont richting planeet.

Tijdens die reis wordt de kogel voortdurend ietsje afgeremd door de zwaartekracht. Maar dat afremmen vertaalt zich in de vrije ruimte naar zowel een vermindering van snelheid als een licht afbuigen van de oorspronkelijke route onder invloed van de middelpuntzoekende kracht. Dus de kogel gaat al heel snel niet meer rechtdoor. De zwaartekracht is een 'zwakke' kracht; die neemt af met het kwadraat van de afstand tussen de kogel en het middelpunt van de planeet. De massa van de kogel verandert niet maar zijn gewicht dus wel naarmate hij hoger komt, en aanzienlijk ook. Zie link voor formules van zwaartekracht.

De kogel zal steeds meer willen gaan afbuigen naar een cirkel om de planeet heen onder invloed van de middelpuntzoekende kracht, zie andere link. Maar niet helemaal; de neiging zoveel mogelijk rechtdoor te gaan zal hem in een steeds hogere baan brengen, hij volgt een spiraal. Want de zwaartekracht doet hem steeds meer afbuigen (ofwel de middelpuntzoekende kracht wil hem met constante snelheid in een cirkelbaan houden) en zijn extra snelheid brengt hem steeds verder omhoog. Zijn onderkant is nu niet meer helemaal naar de aarde gericht. Naarmate hij hoger komt zal hij dwarser gaan liggen.

De aanvangssnelheid van 11,2 km/s blijkt genoeg te zijn om de kogel dusdanig hoog te brengen dat hij aan de aardse zwaartekracht ontsnapt omdat die factor daar verwaasloosbaar klein is geworden. Dit vanwege de grote afstand tot de aarde. Andere krachten kunnen nu aangrijpen en doen dat ook, met de zon voorop. Want de zwaartekracht van de zon is nu groter dan die van de aarde.

De zon staat weliswaar ver weg maar heeft een enorme massa. De kogel is nu in zijn privé-geostationaire cirkelbaan met iets meer snelheid dan nodig dus zal zich van de aarde af gaan bewegen; hij is ontsnapt. Zou er verder geen zwaar voorwerp in de buurt zijn dan zal de kogel rondjes gaan draaien rond de zon; ontsnapt aan de aarde dus maar ingevangen door de zon. Met een constante snelheid van iets meer dan 3 km per seconde. De rest van de snelheid raakte hij onderweg kwijt aan de zwaartekracht. De kogel koerst nu in eerste instantie in lengterichting haaks op de aarde.

Dat betekent ook dat als je hem met een kleinere aanvangssnelheid afschiet de kogel op enig moment, en afhankelijk van zijn snelheid, vrolijk als een satelliet rondjes blijft draaien rond de planeet met de snelheid die bij die baanhoogte past. Want de snelheid wordt verder niet aangetast zolang hij in een cirkel blijft bewegen; die is in balans en constant, en er treedt geen vertraging op, want het is een eenparige beweging. Daarom hebben satellieten ook (vrijwel) geen aandrijving nodig om op snelheid te blijven, alleen een motortje of zonnepanelen voor koerscorrecties.

Op bijvoorbeeld 300 km afstand van het oppervlak van de aarde (en zo'n 6700 km van het middelpunt van de aarde, heel belangrijk want het is die grote afstand die steeds meer gaat tellen) heeft de kogel een snelheid nodig van 7,8 km/s om in een cirkelbaan rond de aarde te blijven. Zou de kogel minder snelheid hebben zakt hij naar een lagere baan, heeft hij meer snelheid klimt hij naar een hogere baan, in beide gevallen tot de balans weer is bereikt. Bij het afschieten van satellieten wordt daar rekening mee gehouden. Mbv raketten bereikt de satelliet een bepaalde snelheid die hem vervolgens in de gewenste baan zal brengen en houden.

Het ISS valt niet naar beneden omdat het ding voldoende snelheid heeft en behoudt want de aantrekkingskracht van de aarde is in balans met de constante snelheid via de middelpuntzoekende kracht. Daarom is alles aan het ISS ook gewichtsloos = balans. Het ISS krijgt wel te maken met de atmosfeer die op die hoogte aanwezig is en enige wrijving veroorzaakt. Daarom krijgt hij regelmatig een 'boost' naar een hogere baan. Andere satellieten krijgen ook regelmatig een schop omhoog. De oorzaak van 'het vallen' is dus niet de zwaartekracht maar de wrijving van de atmosfeer.

Als je die wrijving niet compenseert dan komt uiteindelijk alles wat rondjes draait binnen die atmosfeer, die tot 10.000 km hoogte reikt, inderdaad in een heel trage spiraalbaan naar beneden. Buiten de atmosfeer, bijvoorbeeld in een geostationaire baan, heeft een satelliet daar geen last van. Als dit alles is wat jij bedoelt met 'vallen over de horizon' dan zijn wij het eens. Wat ik niet met je eens ben is dat 'alles terugvalt naar de aarde' om redenen van zwaartekracht. Wrijving is de oorzaak. Want de snelheid van wat ronddraait is altijd constant.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Middelpuntzoekende_kracht en https://nl.wikipedia.org/wiki/Zwaartekracht Omdat de kogel van de aarde los is geldt de gewone simpel te berekenen zwaartekracht (het gewicht van een voorwerp) eigenlijk niet meer maar moet je de formules van Newton gebruiken. En dan blijkt 'de zwaartekracht sec' een belachelijk zielig klein getalletje te zijn. Aan het oppervlak is echt de massa van de aarde zo groot en de afstand zo klein (en constant) dat er toch nog een g van 9,8 gemiddeld overblijft. Zou je een toren bouwen van 6370 km hoog, dus net zo hoog als de straal van de aarde, dan zal de zwaartekracht met een factor 4 afnemen. Want de afstand is nu met een factor 2 toegenomen. Weeg je op aarde 100 kilo dan weeg je op de top nog maar 25 kilo.