Uitleg over een geostationaire baan
Hoe werkt een geostationaire baan? In dit filmpje legt toptrainer Bram het je uit!
Wat is een geostationaire baan?
Een satelliet brengen we in geostationaire baan, zodat die boven een punt van de aarde blijft zweven. Als je op de aarde recht onder een satelliet staat en je kijkt recht omhoog, dan zie je dat de satelliet precies even snel meedraait als de aarde waar jij op staat draait. Dat is heel handig, want op die manier kunnen we een satelliet dus continu op dezelfde plek houden ten opzichte van de aarde en kan je heel goed signalen doorgeven.
Hoe reken je met een geostationaire baan?
Aan zo een geostationaire baan kunnen we ook rekenen. Als een satelliet in een baan om de aarde draait, is de middelpuntzoekende kracht altijd gelijk aan de gravitatiekracht. De gravitatiekracht van de aarde zorgt dus dat de middelpuntzoekende kracht gevormd wordt, dus dat de satelliet in rondjes blijft bewegen. Dat kunnen we in formules opschrijven:
F_mpz= F_G, oftwel (mv^2)/r=G (m∙ M)/r^2
Let goed op! Er staan dus twee verschillende massa’s in. De kleine m de massa van de satelliet en de grote M is de massa van de aarde. Als we dit dan omschrijven om te bepalen hoe groot de straal, dus hoe groot de afstand tussen de twee objecten, moet worden, vinden we:
r=(G∙M)/r^2
Je ziet dus dat die kleine massa, dus de massa van de satelliet, volledig uit de formule wegvalt. Die kan je dus ook vaak niet krijgen bij een vraag en alsnog kan je de vraag dan oplossen. Verder zien we de grote G, ofwel de gravitatieconstante en deze staat gewoon in binas. Dat is het eerste getal. De grote M, ofwel de massa van de aarde, die staat ook gewoon in binas. Tot slot de snelheid en die is gegeven, maar let wel even op dat je de eenheid Km⁄h altijd om moet zetten naar m⁄s
Al deze gegevens vul je dan in je rekenmachine en vervolgens zie je dat er een afstand tussen de twee voorwerpen zit van 3,9 ∙10^(7 ) m. Dan zijn we bijna klaar, maar we weten nu de afstand van de satelliet tot het middelpunt van de aarde en niet tot het oppervlakte van de aarde. De grootte van die satelliet is hier niet zo belangrijk, die valt weg op het geheel, want die is maar heel klein. De straal van de aarde is nog best wel een groot stuk, dus die moeten van het geheel afhalen om de hoogte van de satelliet te bepalen. We zoeken dus de straal van de aarde op in binas. Deze afstand is 6,371∙10^6 m. Die halen we nog af van de straal die we gevonden hadden en uiteindelijk vind je dan dat de satelliet beweegt op een hoogte van 3,3 ∙10^7 m. Wat je eigenlijk ziet is dat bij dit onderwerp, aarde en heelal, je heel veel stof die je al kent, opnieuw toepast; in dit geval een krachtevenwicht. Dit zie je al een stuk sneller door een tekeningetje te maken en daardoor wordt de vraag een stuk eenvoudiger!
Abonneer op ons YouTube kanaal voor meer video’s!
Nog meer video’s van onze trainers bekijken waarin ze je alles uitleggen over moeilijke vakken? Abonneer je dan op ons Lyceo YouTube kanaal!
Examentraining natuurkunde volgen?
Met de examentraining natuurkunde van Lyceo bereid jij je optimaal voor op jouw (eind)examen. De examentrainingen van Lyceo zijn als enige in Nederland bewezen effectief. Dat blijkt uit onafhankelijk onderzoek van SEO Economisch Onderzoek. De examentraining natuurkunde wordt gegeven door onze deskundige, enthousiaste en ervaren begeleiders. De houding en kennis van onze trainers worden door hun leerlingen met een gemiddeld cijfer van een 8,3 beoordeeld: een cijfer waar we trots op zijn.
Op de pagina examentraining lees je meer over wat Examentraining bij Lyceo inhoudt.
Op de pagina Oefenexamens natuurkunde kun je veel verschillende oefenexamens vinden.
Op de pagina natuurkunde Tips & Tricks vind je allerlei tips die jouw helpen bij de voorbereiding op je examen.
