De maan, de aarde en zwaartekracht
06 juni 2016
Heb je wel eens gezien hoe een appel of iets anders uit een boom valt? En heb je wel eens met een steen gegooid en gekeken hoe hij viel? De kracht die dingen 'naar beneden trekt' noemen we de zwaartekracht.
We worden voortdurend door de zwaartekracht van de aarde aangetrokken. Daarom blijven we altijd met onze voeten op de grond. Maar we hoeven geen direct contact met de aarde te hebben om de zwaartekracht te voelen - niet te ver weg is genoeg voor de zwaartekracht om even actief te blijven. Daarom draait de aarde om de zon en de maan om de aarde.
De zwaartekracht wordt bepaald door de massa van een voorwerp. De zwaartekracht tussen twee voorwerpen is evenredig aan de massa van de voorwerpen en wordt heel snel minder als we ze uit elkaar halen. Wij trekken zelf ook voorwerpen aan met 'onze' zwaartekracht, maar we hebben te weinig gewicht om het effect te zien! Maar de zon is zo groot dat hij ons dichtbij zich houdt, hoewel hij zo ver weg is. Ook de maan heeft zwaartekracht, maar de maan is kleiner en lichter dan de aarde en als we ons op de maan zouden kunnen wegen, zouden we maar ongeveer één-zesde wegen van ons gewicht op aarde.
Maar waarom valt de maan dan niet op de aarde, zoals een appel uit een boom? Dat komt omdat de maan nooit stilstaat. De maan draait constant om ons heen. Zonder de zwaartekracht van de aarde, zou de maan weg zweven, de ruimte in. Door de combinatie van snelheid en afstand tot de aarde blijft de maan altijd in evenwicht tussen vallen en ontsnappen. Als de maan sneller was, zou hij ontsnappen; een beetje langzamer en hij zou op de aarde vallen!
We vertelden al dat zwaartekracht ook afhankelijk is van afstand. Als we maar ver genoeg weggaan, ontsnappen we aan de zwaartekracht. Dat is wat we proberen te doen met ruimtevaartuigen. We moeten de zogenaamde 'ontsnappingssnelheid' bereiken en overschrijden, dat is ongeveer 11,2 kilometer per seconde. Met die snelheid zouden we in tien minuten van Londen in New York zijn! Als een ruimtevaartuig deze snelheid bereikt, kan het vrij rondreizen in het zonnestelsel.
Binnen in een ruimtevaartuig dat in een baan om de aarde draait, voelen we de zwaartekracht van de aarde niet. Voorwerpen vallen niet, ze zweven; als je omhoog springt, ga je niet meer naar beneden. Hetzelfde gebeurt met astronauten als ze in een ruimtestation zijn dat om de aarde cirkelt!
