Op sociale media kwam een afbeelding voorbij van de aarde en maan die, al handenvasthoudend, samen rondjes draaien. De tekeningen van Nathan W. Pyle hebben helemaal geen link met natuurkunde en gaan over allerlei onderwerpen. Bij deze prachtige afbeelding getiteld ‘I love being around you’, zag ik echter wel direct een link met natuurkunde.
Dit artikel is geplaatst in editie 9 van de NVOX uit 2022, het vakblad van de Nederlandse Vereniging voor het Onderwijs in de Natuurwetenschappen (NVON)
In havo-5 en vwo-5 komt het zonnestelsel aan bod: cirkelbanen, gravitatiekracht en daarmee natuurlijk ook de middelpuntzoekende kracht. Wat een mooie link kan er gelegd worden met de tekening van Pyle. De gravitatiekracht tussen aarde en maan is immers verantwoordelijk voor de cirkelbeweging waarin de maan rond de aarde draait. Hierbij ga ik uit van de simplificatie dat de aarde stil staat en de maan rondjes om de aarde draait, waar in werkelijkheid beiden om een gezamenlijk zwaartepunt draaien en ook de zon nog een aandeel heeft.
De gravitatiekracht tussen aarde en maan werkt twee kanten op: de aarde trekt aan de maan en de maan op zijn beurt weer aan de aarde. Prachtig geïllustreerd door de handen die elkaar vasthouden. De kracht die je dan ervaart kennen de meesten wel. Misschien draaide je vader je vroeger in de rondte (pas op voor een zondagsarmpje bij jonge kinderen), of denk je aan een emmer met water die rondgedraaid wordt. Allemaal voorbeelden waarin de cirkelbeweging terugkomt en waarin je ervaart dat er een kracht is die zorgt voor deze cirkelbeweging: je voelt dat er aan je getrokken wordt.
Met deze afbeelding en de voorbeelden uit het eigen leven, is het makkelijk de stap te maken naar de theorie van cirkelbewegingen. De gravitatiekracht Fg als middelpuntzoekende kracht Fmpz. Uiteraard loodrecht op de snelheid v, waarmee alleen de richting veranderd wordt en niet de snelheid.
Download artikel: I love being around you NVOX