Hoofdstuk 6

Paragraaf 1: De ruimte in

Een leeglopende ballon oefent een kracht uit op de lucht, en de lucht een tegengestelde kracht op de ballon. Die 2 krachten zijn even groot. Dit heet wisselwerking van krachten.
Krachten komen altijd in paren voor.
Er zijn veel satellieten in de ruimte. Die hebben als functies:Onderzoek naar het weer en aardbodem;
- Onderzoek naar het weer en aardbodem
- Televisie en telefoonverkeer;
- Plaatsbepaling (gps);
- Spionage en (misschien) geheime militaire toepassingen.
Satellieten gaan minstens 300 km boven de aarde over het aardoppervlak. Want als ze lager komen krijgen ze last van luchtweerstand, waardoor hun snelheid afneemt en ze neerstorten.
Polaire satellieten: als de baan van de satelliet over de polen gaat. Deze staan niet heel hoog zodat ze meer details op aarde kunnen waarnemen.
Geostationaire satellieten draaien precies boven een punt op de evenaar met de aarde mee. Hij staat dus stil t.o.v. het aardoppervlak. Voordeel hiervan: je kunt je ontvangstschotel op een vast punt richten.
De maan draait in 28 dagen rond de aarde.

Paragraaf 2: De maan

Maanfasen (of schijngestalten) = de vorm van de maan die we zien, die wordt bepaald door de manier waarop je tegen de halfverlichte maan aankijkt.
1. Nieuwe maan: maan staat tussen aarde en zon in. Achterkant v.d. maan wordt verlicht, waardoor wij de maan niet zien.
2. Dan in een week naar eerste kwartier. Je ziet helft van de maan door zon beschenen.
3. Na nog een week is het volle maan. De zon schijnt langs de aarde op de hele maanschijf.
4. Een week later is het laatste kwartier, je ziet hem voor de helft.
Overdag is het altijd zonnig op de maan, omdat er geen wolken zijn en er geen atmosfeer is. Het zonlicht wordt niet tegengehouden maar valt rechtstreeks op het maanoppervlak, het kan hierdoor ruim 100°C worden. Maar ’s nachts houdt de atmosfeer de warmte niet vast en kan het -150°C worden. De hemel is pikzwart, ook doordat er geen atmosfeer is.
Zonsverduistering: Als de maan precies tussen de zon en aarde zit. Dit gebeurt niet vaak, omdat de banen van de aarde en de maan niet in hetzelfde vlak staan. De maan is kleiner dan de zon, maar ziet er groter uit omdat hij dichter bij de aarde staat.
De kernschaduw, donker, reist over de aarde. Ervoor en erna komt bijschaduw of halfschaduw, dat is een schemergebied.
Een maansverduistering is vaker te zien dan een zonsverduistering. De zon, aarde en maan moeten dan op één lijn staan. De aarde staat precies tussen de zon en maan in, waardoor de maan in de schaduw van de aarde staat. Het is dan volle maan en je ziet de maan nog steeds, maar hij is wel zwakker verlicht en heeft een rode kleur (dit komt doordat zonlicht wordt afgebogen door de dampkring).
Een dag en nacht op de maan duren bijna een maand.

Paragraaf 6.3: Sterren en planeten

Een ster is een enorme gloeiende glasbol. De zon is ook een ster. Er draaien planeten rond sommige sterren. Een planeet geeft geen licht maar weerkaatst het.
Een planeet heeft constant dezelfde sterkte licht, een ster niet (de twinkelt).
Een planeet staat altijd op een plek aan de hemel waar je overdag de zond kunt vinden (dus niet in het noorden).
Venus staat in de richting waar de zon net opkomt of is ondergegaan. Mars is te herkennen aan de rode kleur.
Planeten draaien in ellipsvormige banen, sterren niet. Sterren hebben soms rare banen.
Redenen waarom Pluto geen planeet is:
Pluto maakt een rare scheve baan rond de zon
Pluto is veel kleiner dan andere planeten
IJsklompen in de buurt van Pluto lijken erg op Pluto, eentje is zelfs groter dan Pluto.
Afstand tussen zon en aarde: ong. 150 miljoen kilometer. De Astronomische Eenheid (AE) drukt de afstand van andere planeten tot de zon uit.
Hoe kan een ster licht geven: Sterren bestaan uit gas (bijv. waterstofgas). In het midden van de ster is het heel heet en de druk is heel hoog. Hierdoor wordt energie opgewekt, door middel van kernfusie. Hierdoor verliest de zon massa, die omgezet wordt in energie. Die energie komt vrij als warmte en licht.
Lichtjaar: De afstand die het licht in 1 jaar aflegt.
Als je naar een ster kijkt, kijk je in feite in het verleden, omdat het zo lang duurt voordat het licht van de ster je ogen bereikt.
Rond de zon draaien 8 planeten: Mercurius, Venus, Aarde, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.
De afstand van de aarde tot de zon is 1,000 AE. Dit is ongeveer 150.000.000 km.

Paragraaf 6.4: Zwaartekracht

Tussen 2 voorwerpen werkt altijd een zwaartekracht. Hoe groter de massa van de voorwerpen, hoe groter de kracht.
Door de zwaartekracht valt de maan naar de aarde, maar door zijn grote dwarse snelheid valt hij er steeds naast: een cirkelbeweging rond de aarde.
De aarde trekt met 9,81 N aan elke kilogram. Dit is de valversnelling. De formule:
Fz = m * g (Fz is zwaartekracht, m is massa, g is valversnelling in m/s²)
De zwaartekracht op de maan is kleiner omdat zijn massa kleiner is. g = 1,63 m/s²
Gewicht betekent de massa van iets. Maar in de natuurkunde betekent gewicht: de kracht die je uitoefent op de vloer waarop je staat. Als je stilstaat is die kracht gelijk aan de zwaartekracht, als je beweegt niet.
De zwaartekracht oefent op jou een kracht van 589 N uit. Als je stil op een stoel zit, oefen jijzelf dus 589 N uit op de stoel. Maar als je met de stoel zou vallen, oefen je geen zwaartekracht meer uit op de stoel. Je gewicht (natuurkundige betekenis) is nu nul geworden. De zwaartekracht is niet nul geworden. Hierdoor val je.
Astronauten die in een ruimtestation leven zijn gewichtloos. Dit komt doordat het ruimtestation rond de aarde valt, en de astronauten tegelijkertijd ook.
De maan oefent ook kracht op ons uit. Je bent bijv. lichter als de maan recht boven je staat, maar daar voel je niets van. Op grote oceanen werkt die kracht beter. Het water vormt op bepaalde plekken een bult naar de maan (hoog water). Het water het verst van de maan af, wordt het minst aangetrokken.
Door de zwaartekracht van de maan ontstaan eb en vloed:
Het water in de oceanen draait met de aarde mee. Het water ver van de maan af maakt een ruime bocht in die draai, daar ontstaat ook een bult. Tussen de twee bulten is laag water. De aarde draait onder die bulten door. Als een plek op aarde richting een bult beweegt, wordt het daar vloed.

Paragraaf 6.5: Meten op afstand

De afstand tot de maan werd in de oudheid bepaald met een driehoeksmeting (zie afbeelding).
In 1969 werd vanaf de aarde een laserstraal naar een reflector op de maan gezonden. Door met de tijd waarover het licht deed om heen en terug te gaan kon de afstand berekend worden. Je kunt dit niet doen bij verre planeten, omdat de laser dan te veel verstrooit. Je kunt ook de afstand meten als je de omlooptijd weet.
Een eenvoudige telescoop bestaat uit twee bolle lenzen: Een die je bij je oog houdt, het oculair, en de andere, het objectief. Met een telescoop kun je objecten die redelijk dichtbij staan vergroten en je kunt lichtzwakke sterren op grote afstand zichtbaar maken (maar niet groter, omdat ze te ver staan).
Zo werkt een telescoop: Het licht op de objectief wordt in een klein punt gebundeld. Hier ontstaat een beeld dat je met het oculair bekijkt.
Met de telescoop zie je voorwerpen omgekeerd.
Het beeld van het objectief komt in het brandpunt, en het beeld staat ook in het brandpunt van het oculair. Dus:
Lengte telescoop = brandpuntsafstand oculair + brandpuntsafstand objectief
Vergroting van telescoop = (Brandpuntsafstand objectief)/(Brandpuntsafstand oculair)
Verschil telescoop en verrekijker:
- het beeld dat op zijn kop staat wordt bij een verrekijker recht gezet door prisma’s.
Op een verrekijker staan getallen, bijv. 40 x 6. Eerste getal is diameter (mm) van objectief, tweede getal is de vergroting. Deling van beide getallen is een maat voor de lichtsterkte. Hoe groter het objectief, hoe meer licht erop valt. Maar bij een sterke vergroting komt er maar een klein beetje van het licht van het object in je oog. Verrekijker met 21 x 8 vergroot dus sterker dan een met 40 x 6, maar de lichtsterkte is kleiner.
Als je de omlooptijd van een planeet weet, kun je berekenen hoever de planeet van de zon staat met de formule van Johannes Keppler:
Afstand = ∛Omlooptijd²
Afstand moet in astronomische eenheid (AE), en tijdseenheid moet in jaar.
Je kan van sterren met een telescoop en een prisma een spectrum maken. Niet alle sterren hebben hetzelfde spectrum, dit zegt iets over de temperatuur van de ster.
Rood betekent een relatief lage temperatuur, blauw een zeer hoge temperatuur. In een spectrum zie je ook zwarte strepen, doordat gassen in de buitenste laag van de zon bepaalde kleuren uit het zonlicht absorberen. Hierdoor verdwijnt die kleur uit het spectrum. Door de zwarte strepen in een sterspectrum te vergelijken met de plekken van de zwarte strepen in spectra van bekende gassen, kun je zien uit welke gassen die ster bestaat.