School › Zwaartekracht › 10–11 jaar
Zwaartekracht: de kracht die de wereld bij elkaar houdt
Massa en gewicht, waarom alles zonder lucht even snel valt, parachutes, getijden en zwevende astronauten. Met een eerlijke parachuteproef.
Lees
Alles wat massa heeft (alles wat uit stof bestaat) trekt aan al het andere. Jij en je bank trekken ook aan elkaar, maar veel te zwak om te voelen. De Aarde heeft een enorme massa, dus ze trekt sterk aan jou. Hoe meer massa, hoe sterker de trekkracht; hoe verder weg, hoe zwakker.[1]
Massa is hoeveel stof je bent, en die blijft overal gelijk. Gewicht is hoe hard de zwaartekracht aan je trekt. Op de Maan is de zwaartekracht ongeveer 1,6 m/s², tegenover 9,8 m/s² op Aarde, dus je zou er ongeveer een zesde wegen. Op Mars (3,7 m/s²) iets meer dan een derde, en op Jupiter (23,1 m/s²) bijna tweeënhalf keer zoveel.[2][1]
Vroeger dacht men dat zware dingen sneller vallen. In 1586 lieten de Vlaamse ingenieur Simon Stevin en zijn vriend Jan Cornets de Groot twee loden ballen van verschillend gewicht van een kerktoren in Delft vallen. Ze kwamen bijna tegelijk neer. (Een bekend verhaal zegt dat Galileo dit deed vanaf de scheve toren van Pisa, maar daar is weinig bewijs voor.)[10][11]
Zonder lucht valt alles even snel, wat de massa ook is. In 1971 testte Apollo 15-astronaut David Scott dit op de Maan, waar geen lucht is: een hamer en een valkenveer raakten tegelijk de grond.[6][3]
Op Aarde duwt de lucht terug tegen vallende dingen. Dat heet luchtweerstand. Grote, platte vormen vangen meer lucht; zo werkt een parachute. De zwaartekracht trekt even hard aan de parachute, de lucht duwt gewoon harder terug.[6]
Zwaartekracht reikt heel ver. De zwaartekracht van de Aarde houdt de Maan in haar baan, en de zwaartekracht van de Maan trekt aan de oceanen en veroorzaakt eb en vloed. De zwaartekracht van de Zon houdt de Aarde en de andere planeten in hun baan rond de Zon.[1][5]
Astronauten zweven in hun ruimtestation, maar niet omdat er daarboven geen zwaartekracht is. Op ongeveer 400 km hoogte is de zwaartekracht nog bijna 90% zo sterk als op de grond! Het station en iedereen erin vallen samen rond de Aarde, en daarom zweven ze.[4]
Probeer het: De parachuteproef
Je hebt nodig
- Een dun plastic zakje of zijdepapier
- Draad of dun touw, plakband en een schaar
- Voor elke parachute hetzelfde kleine gewicht (bijvoorbeeld 3 paperclips of een bolletje boetseerklei)
- Een stopwatch (of een gsm)
- Een meetlint
Veiligheid
Laat vallen terwijl je met gestrekte armen rechtop staat, of laat de leerkracht vallen vanaf een veilige, stevige plek. Klim nooit op stoelen of tafels. Wees voorzichtig met de schaar.
Wat moet je doen
- Knip drie vierkanten uit het plastic: 10 cm, 20 cm en 30 cm breed.
- Plak een draad van 25 cm aan elke hoek en knoop de vier draden aan hetzelfde gewicht.
- Kies één valhoogte (bijvoorbeeld 2 meter, gemeten). Laat altijd van die hoogte vallen.
- Laat elke parachute drie keer vallen en meet hoe lang hij erover doet tot aan de vloer.
- Bereken de gemiddelde tijd voor elke maat. Welke parachute valt het traagst?
Wat gebeurt er, en waarom?
De zwaartekracht trekt even hard aan elke parachute, want het gewicht is hetzelfde. Het grotere scherm duwt tegen meer lucht, dus de luchtweerstand is groter en de parachute valt trager. Dit is een eerlijke proef: je veranderde maar één ding (de grootte) en hield het gewicht en de hoogte gelijk.[6]
Speel: Mysterieplaneet
Iets valt 10 meter naar beneden op een onbekende wereld. Kijk hoe snel het valt en raad dan de wereld: Aarde, Maan, Mars of Jupiter?
Je beste score wordt alleen op dit toestel bewaard. Er wordt niets verstuurd.
Quiz
Andere leeftijden: 6–7 jaar · 15–16 jaar