Joomla Free Template by FatCow Hosting

Space Elevator: een lift de ruimte in!?

Hoofdcategorie: Kracht in Newton [N], Natuurkunde experimenten Categorie: Centrifugaalkracht Gepubliceerd: donderdag 16 maart 2023
Ster inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactief
 

Space elevator structural diagram corrected for scaleCMetc.svgHij bestaat nog niet, maar er wordt al wel over nagedacht. En de gedachte is zo bizar...

Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator

Klik op 'Lees Verder' voor een berekening van de middepuntvliedende kracht van het contragewicht.

 

Een contragewicht (counterweight) aan een superlange en supersterke kabel draait in een baan om de evenaar. Door de centriputaalkracht van het gewicht wordt de kabel op spanning gehouden. Via een lift (climber) kun je dan iets naar de ruimte brengen. De lijn geostationary orbit zit op een hoogte van 35.786 km. De lengte van de kabel en de grootte van het contragewicht worden niet gegeven. Mooi, dan mogen we die cijfers zelf verzinnen:

 

  • Lengte kabel (afstand aard - contragewicht): 50.000 km
  • Gewicht contragewicht: 10.000 kg
  • Toerental van de aarde: 1 rotatie per dag
  • diameter van de aarde rond de evenaar = 12756 km
  • radius van de aarde rond de evenaar = 6378 km

 

Gevraagd: hoe groot is de centriputaalkracht van het contragewicht?

Antwoord: 

 

Centrifugaalkracht bereken je met de formule: centrifugaalkracht

De snelheid van een roterend object bereken je met de formule: omloopsnelheid formule

Waarbij geldt:

  • Fmpz is de middelpuntzoekende kracht (in newton)
  • m is de massa (in kilogram), m van het contragewicht = 10.000 kg
  • v is de snelheid (in meter per seconde)
  • r is de straal (in meter) = lengte van de kabel + radius van de aarde = (50.000 + 6378) x 1000 m = 56.378 m

 

Berekening omloopsnelheid V = π x 2 x 56.378 m x 1 / (24 x 60 x 60) = 4100 m/s

Berekening middelpuntvliederde kracht: Fmpz = π x (4100 m/s)² / 56.378 m = 2981 N (slechts!!!)

Dit getal is zooo laag dat ik het niet meteen kan geloven. Heb ik het wel goed gedaan? Dit is dus de kracht waarmee de kabel aan het contragewicht moet trekken om deze in een stationaire baan om de aarde te houden. Het gewicht van de kabel zelf, blijft zodoende buiten beschouwing. Deze kabel is zo lang, de kracht in de kabel is vast niet overal hetzelfde. De grootste trekkracht in de kabel, zo schat ik het in, zit ter hoogte van de lijn "geostationary orbit". Maar, dat kan ik niet verifieren.

 

 



 

 

Hits: 318

Doel

Physicsexperiments.org wil docenten, TOA's en leerlingen natuurkunde inspireren. Physicsexperiments.org is een verzameling Natuur­kunde Experimenten. Elk experiment, simpel of gecompliceerd, verdient aandacht.

Vind je mijn initiatief positief en heb je een suggesties? Graag!!! Ik sta altijd open voor nieuwe ideeën, voor verbeteringen en aanvullingen.

Je collega-TOA Lennart

 

VERANTWOORDING/DISCLAIMER:

Het is altijd uw eigen verantwoordelijkheid om veilig te werken en om risico's in te schatten. De maker van physicsexperiments kan niet aansprakelijk worden gesteld voor fouten op de website die kunnen leiden tot ongelukken.