Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Afstand tussen massa's

Niet erg wetenschappelijk ...; maar toch waag ik de sprong.

1. Op macro schaal:
Als ik kijk naar de sterrenhemel is het alsof de lichtgevende of lichtreflecterende objecten netjes verdeeld zijn, maar wel op een aanzienlijke afstand van elkaar.
Er blijkt veel meer afstand tussen de objecten te zijn dan de grootte van de objecten.

2. Op micro schaal:
Binnen een atoom zijn de elementaire massa deeltjes ook op een (relatief) aanzienlijke afstand van elkaar.
Er is blijkbaar meer "niets" in het atoom dan "iets"
Natuurlijk zijn er een grote reeks interacties tussen de massa deeltjes.

Los van snelheden, interacties en waarschijnlijkheden kan ik mij niet losmaken van de idee dat er een relatie / verhouding bestaat tussen de massa en de grootte van de objecten ...... en de afstand ertussen.
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Re: Afstand tussen massa's

Natuurlijk besef ik wel dat de lichtpunten aan de sterrenhemel een "schijnbare" onderlinge afstand hebben, maar ze in feite in in afstand tot de waarnemer enorm verschillend kunnen zijn.
Maar bij "deep field" beelden valt mij toch hetzelfde op als beschreven in de Topic.
Ik besef ook dat er zeer veel afstanden zijn van een massa naar (alle) andere massa's,
maar ik beperk mij tot de kleinste afstand tussen twee massa's.

Ik vermoed een soort (min of meer) CONSTANTE verhouding tussen de massa's en hun onderlinge afstand.

Graag reactie op de zin of de onzin van de inhoud van de topic.
Bladerunner
Artikelen: 0
Berichten: 1.423
Lid geworden op: wo 12 aug 2015, 14:55

Re: Afstand tussen massa's

Uitgaande van de oerknal theorie kunnen we stellen dat materie en dus massa evenredig verdeeld zijn. Dit is ook met waarnemingen bevestigd. Kijk je naar het heelal als geheel dan zul je overal het zelfde beeld zien aan sterrenstelsels. Er is dus geen plek in het heelal met een enorme leegte. Maar dat wil niet zeggen dat er dan sprake is van een verhouding tussen massa en afstanden.

Omdat volgens de oerknal theorie ook de ruimte zelf ontstond uit dat heel kleine punt begon daar al de homogeniteit van de latere materieverdeling. Natuurlijk zorgde de zwaartekracht ervoor dat er 'klonten' materie samen kwamen en hoe groter die klont hoe groter de massa waardoor er lokaal gezien zware massa's dichterbij elkaar zaten. Maar daar zit een hoop willekeur bij en geen vooraf bepaalde verhouding.

Kijk je b.v. naar alleen een individueel sterrenstelsel dat vaak onderdeel is van een cluster van stelsels wat ruimtelijk min of meer gelijk verdeeld is dan zie je grote verschillen. Bij een spiraalstelsel is b.v. de sterdichtheid in het centrum vele malen groter dan aan de rand. De sterdichtheid in het centrum is naar schatting 10 miljoen sterren per kubieke parsec. In de omgeving van onze zon is dat slechts 0,2. Dan zou je verwachten dat zich in het centrum ook de zwaarste sterren bevinden. Dat kan want we kunnen juist door die dichtheid er weinig van zien maar er bestaan sterren die niet in dat centrum staan maar wel massa's hebben die tegen de limiet aan zitten van wat mogelijk is voor een ster.

Dus je kunt niet zomaar zeggen dat er voor elke situatie een vaste constante bestaat tussen massa en afstand want in het centrum van het spiraalstelsel duwen de sterren bij wijze van spreken tegen elkaar aan maar een even zo zware ster kan ook op een plek staan met de eerst volgende ster vele lichtjaren verder.
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Re: Afstand tussen massa's

Aan Bladerunner,

Dank U.

Maar laat mij nu eens kijken naar ons zonnestelsel, en beschouwen wij twee elementen eruit.
Of ook nog een set van twee afhankelijke objecten uit het universum met grote afstand naar andere objecten.

1. Klopt het dat de manen rond de planeten draaien in cirkelvormige of elliptisch vormige banen met een zodanige snelheid (volgens de
wetten van Kepler) zodat ze op een bepaalde afstand zijn bij een bepaalde snelheid?
Hetzelfde bij de planeten rond de zon ?

2 Waarom draaien ze niet op een geo stationaire cirkelvormige baan op een welbepaalde afstand ?

3. Waarom draaien ze niet op een heel andere afstand aan de specifieke snelheid die behoort bij die afstand ?

4. Kan een zware massa snel geostationair draaien rond een lichtere massa ?

5. In geval neen op vraag 4 ...... heeft het te zien met hun gezamenlijk zwaartepunt ?
.
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.199
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Afstand tussen massa's

Regor schreef: wo 29 jan 2025, 21:14 1. Klopt het dat de manen rond de planeten draaien in cirkelvormige of elliptisch vormige banen met een zodanige snelheid (volgens de
wetten van Kepler) zodat ze op een bepaalde afstand zijn bij een bepaalde snelheid?
Hetzelfde bij de planeten rond de zon ?
Klopt.
Regor schreef: wo 29 jan 2025, 21:14 2 Waarom draaien ze niet op een geo stationaire cirkelvormige baan op een welbepaalde afstand ?
Geostationair (letterlijk geldt dat alleen voor de aarde) betekent dat de omloopsnelheid van de satelliet/planeet/maan gelijk is aan de rotatiesnelheid van het object waar het omheen draait. Als dat gebeurt is dat hoogst toevallig.
Regor schreef: wo 29 jan 2025, 21:14 3. Waarom draaien ze niet op een heel andere afstand aan de specifieke snelheid die behoort bij die afstand ?

Bij een afstand hoort een snelheid. Dat kun je niet willekeurig veranderen.
Regor schreef: wo 29 jan 2025, 21:14 4. Kan een zware massa snel geostationair draaien rond een lichtere massa ?
Ze draaien om een gezamenlijk zwaartepunt. Dat ligt altijd dichter bij het zwaardere object.
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Re: Afstand tussen massa's

Aan Xilvo,

Dank U.

Wat betreft punt 3.
Juist, dat kan je niet zomaar kiezen .............maar de natuur blijkbaar wel.
Waarom draaien ze niet veel dichter bij elkaar, maar veel sneller ?
( Dat is juist de ondertoon van mij topic)

Wat betreft punt 4 & 5
Zelfde opmerking als hierboven......... waarom:draaien ze niet dichter bij elkaar, maar sneller om het gezamenlijk zwaartepunt. ?
.....................................................................................
Nogmaals ivm mijn topic, het zijn die keuzes van de natuur van afstanden en snelheden die mij fascineren.
Blijkbaar kiest / koos de natuur voor grotere afstanden bij grotere massa's ......... waarom ?

Alles is natuurlijk zonder de invloed van al de andere objecten op heel verre afstand van de twee beschouwde objecten
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.199
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Afstand tussen massa's

Regor schreef: wo 29 jan 2025, 22:19 Wat betreft punt 3.
Juist, dat kan je niet zomaar kiezen .............maar de natuur blijkbaar wel.
Waarom draaien ze niet veel dichter bij elkaar, maar veel sneller ?

Wat betreft punt 4 & 5
Zelfde opmerking als hierboven......... waarom:draaien ze niet dichter bij elkaar, maar sneller om het gezamenlijk zwaartepunt. ?
Er zijn allerlei afstanden met bijbehorende snelheden. Neptunus staat ruim 75 keer zo ver van de zon als Mercurius.
Regor schreef: wo 29 jan 2025, 22:19 Blijkbaar kiest / koos de natuur voor grotere afstanden bij grotere massa's ......... waarom ?
In het zonnestelsel zal dat te maken hebben met de manier waarop het zonnestelsel gevormd is.
Er zijn ook dubbelsterren die heel dicht om elkaar draaien dus het is zeker geen wet.
Bladerunner
Artikelen: 0
Berichten: 1.423
Lid geworden op: wo 12 aug 2015, 14:55

Re: Afstand tussen massa's

@Regor
Als je er omloop banen van 2 of meerdere hemellichamen erbij gaat halen heb je het wel over een bepaalde verhouding. Namelijk tussen de massa en de omloopsnelheid. Hoe groter de massa hoe groter de aantrekkingskracht en beweegt het object dan met een voldoende hoge snelheid dan wordt de aantrekkingskracht opgeheven en spreken we van een stabiele baan. Tijdens het ontstaan van de planeten rond de zon was het wat dat betreft een grote chaos met de nodige botsingen waaruit vermoedelijk de asteroïde gordel uit voort kwam.

Dat planeten nu stabiele banen hebben komt dus doordat bij een bepaalde snelheid automatisch de juist afstand wordt bereikt. Zodra de zwaartekracht gelijk is aan de middelpunt zoekende kracht bewegen de massa's niet meer naar elkaar toe.

Wat wel vaak voorkomt is een 'tidal lock'. Dat is bij de Aarde en de Maan gebeurd. De rotatie van de maan (rond zijn as dus) is uiteindelijk gelijk geworden aan zijn omlooptijd rond de Aarde. Als gevolg daarvan zien we dus steeds de zelfde kant van de Maan. Bij manen van Jupiter en Saturnus is dat ook het geval.

En zelfs de Aarde en de andere planeten draaien niet exact rond de zon maar rond een gemeenschappelijk zwaartepunt. Alleen ligt dat vanwege de veel grotere massa van de zon binnen de zon zelf maar dus niet in het centrum ervan.
Bladerunner
Artikelen: 0
Berichten: 1.423
Lid geworden op: wo 12 aug 2015, 14:55

Re: Afstand tussen massa's

Er is een theorie dat Jupiter die ruim 300 keer zwaarder is als de Aarde ooit dichtbij de zon stond. Dat baseren we op het feit dat heel veel gasreuzen rond andere sterren erg dicht bij hun moederster staan. Die draaien dan in soms maar een paar dagen rond hun ster.
Zouden ze langzamer draaien dan storten ze in de ster. (en soms gebeurt dat ook door afremming van ster materie) Waarom Jupiter in ons stelsel zoveel verder staat weten we niet maar doordat de onderlinge aantrekkingskracht door de grotere afstand veel minder is heeft Jupiter nu een omlooptijd van haast 12 jaar.
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Re: Afstand tussen massa's

Aan Allen,

Ok, ik neem afstand van het enkel rekening houden met twee hemel objecten.
Laat mij complexere massa's beschouwen, bv Galaxieen en Sterrenstelsels.
.....................................................................
Op deep field blijken de Galaxieen netjes verdeeld.
Binnen één Galaxie blijken de sterrenstelsels netjes verdeeld.
...........................................
Als, (als !) het universum zou streven naar een constante dichtheid / gelijke massa concentratie in zijn geheel, maar ook per (groot) deel van het universum zou dat toch als gevolg moeten hebben dat grote massa's ver van elkaar moeten zijn (Galaxieen), en kleinere massa's dichterbij elkaar mogen zijn (Sterrenstelsels).

Zelfs Zwarte gaten zouden op nog grotere onderling afstand moeten zijn, evenals Neutronensterren.

Als daar in grote lijnen niet aan voldaan zou worden ..........kan er toch moeilijk in het volledige universum of in een deel ervan een soort constante dichtheid (massa / ruimtevolume) zijn.
Men stelt toch vast dat er GEEN groot gebied is in het universum waar veel meer massa blijkt aanwezig te zijn.. dan in een ander groot gebied.
bv: links veel meer dan rechts........(Ja, ik hou van eenvoud.)

.....................................................................................................................................................................................................................
Een lang betoog om te. veronderstellen dat er toch een soort constante zou moeten bestaan als verhouding van de massa's en hun afstanden ............dit om in het universum een gelijke massa concentratie te bekomen....... zijnde een gelijke massa per ruimte eenheid over een grote ruimte / gebied natuurijk.

Zit er veel onzin in mijn beschouwing(en), en waar zit die dan ?
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.199
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Afstand tussen massa's

Bladerunner schreef: wo 29 jan 2025, 22:47 Er is een theorie dat Jupiter die ruim 300 keer zwaarder is als de Aarde ooit dichtbij de zon stond. Dat baseren we op het feit dat heel veel gasreuzen rond andere sterren erg dicht bij hun moederster staan. Die draaien dan in soms maar een paar dagen rond hun ster.
Zouden ze langzamer draaien dan storten ze in de ster. (en soms gebeurt dat ook door afremming van ster materie) Waarom Jupiter in ons stelsel zoveel verder staat weten we niet maar doordat de onderlinge aantrekkingskracht door de grotere afstand veel minder is heeft Jupiter nu een omlooptijd van haast 12 jaar.
Heb je een bron voor die theorie? Hoe zou Jupiter de energie hebben gekregen om in een zoveel hogere baan te raken?
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.199
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Afstand tussen massa's

Regor schreef: do 30 jan 2025, 11:38 Op deep field blijken de Galaxieen netjes verdeeld.
Binnen één Galaxie blijken de sterrenstelsels netjes verdeeld.
Wat versta je onder "netjes verdeeld"?
Regor schreef: do 30 jan 2025, 11:38 Als, (als !) het universum zou streven naar een constante dichtheid / gelijke massa concentratie in zijn geheel,
Zwaartekracht zorgt ervoor dat massa zich gaat concentreren. Daar zijn melkwegstelsels al een voorbeeld van. Maar ook de clusters en filamenten van melkwegstelsels op nog veel grotere schaal.
Regor
Artikelen: 0
Berichten: 125
Lid geworden op: zo 15 dec 2024, 18:24

Re: Afstand tussen massa's

Aan Xilvo,

Ik schrijf graag met eenvoudige, door iedereen begrijpbare woorden.
Ok, dan leg ik uit wat ik bedoel met "netjes verdeeld"
Als men in een Deep Field foto zou vaststellen dat er links een veel grotere concentratie zou zijn van Galaxieen (veel dichter bij elkaar)
dan rechts .......... dan zou ik zeggen dat ze op universum schaal "NIET NETJES VERDEELD ZIJN.
Niet meer en niet minder dan dat.
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.199
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Afstand tussen massa's

Regor schreef: do 30 jan 2025, 12:22 Als men in een Deep Field foto zou vaststellen dat er links een veel grotere concentratie zou zijn van Galaxieen (veel dichter bij elkaar)
dan rechts .......... dan zou ik zeggen dat ze op universum schaal "NIET NETJES VERDEELD ZIJN.
Niet meer en niet minder dan dat.
Je ziet dan een tweedimensionale projectie van een driedimensionale verdeling. Net als je van een afstand een lege plek in een bos niet ziet, daar achter staan immers weer bomen.

Op heel grote schaal ziet de verdeling van melkwegstelsels er zo uit:
galaxy_filaments
Bladerunner
Artikelen: 0
Berichten: 1.423
Lid geworden op: wo 12 aug 2015, 14:55

Re: Afstand tussen massa's

Xilvo schreef: do 30 jan 2025, 11:44
Bladerunner schreef: wo 29 jan 2025, 22:47 Er is een theorie dat Jupiter die ruim 300 keer zwaarder is als de Aarde ooit dichtbij de zon stond. Dat baseren we op het feit dat heel veel gasreuzen rond andere sterren erg dicht bij hun moederster staan. Die draaien dan in soms maar een paar dagen rond hun ster.
Zouden ze langzamer draaien dan storten ze in de ster. (en soms gebeurt dat ook door afremming van ster materie) Waarom Jupiter in ons stelsel zoveel verder staat weten we niet maar doordat de onderlinge aantrekkingskracht door de grotere afstand veel minder is heeft Jupiter nu een omlooptijd van haast 12 jaar.
Heb je een bron voor die theorie? Hoe zou Jupiter de energie hebben gekregen om in een zoveel hogere baan te raken?
Hier een artikel erover:
https://astrobiology.nasa.gov/news/jupi ... ar-system/

In het kort gaat deze theorie / hypothese als volgt:
Oorspronkelijk zou Jupiter tijdens zijn ontstaan op ongeveer 3,5 AU van de zon hebben gestaan. (De Aarde staat dus op 1 AU of te wel 150 miljoen km) Maar door de toen nog grotere dichtheid van gassen, gruis en stof in het jonge zonnestelsel ondervond Jupiter door zijn grote doorsnede veel weerstand en werd dus afgeremd. Daardoor bewoog deze in een spiraal richting de zon tot op een afstand van ±1,5 AU dus net wat verder als de Aarde nu. Dat duurde miljoenen jaren en toen de gasdichtheid afnam (voornamelijk door de zonnewind) begon Jupiter (maar in mindere mate ook Saturnus) terug te bewegen naar de plek waar Jupiter nu dus staat (5,3 AU) en een stabiele baan vormde. Jupiter verloor dus feitelijk kinetische energie door het afrem effect veroorzaakt door de omstandigheden tijdens de vorming van het zonnestelsel en won dat later min of meer weer terug na het bereiken van een stabiele baan.
Maar Jupiter had dus ook zoveel afgeremd kunnen worden dat de planeet in de zon viel net als dat wel eens met een komeet gebeurt als deze te dichtbij komt.

Veel exoplaneten zijn z.g.n. 'hot Jupiters' die dus erg dicht bij hun moederster staan. En omdat de levensfase van de moederster duidt op een jonge ster (oude sterren vormen geen planeten meer) denkt men dus dat we kijken naar een moment in de ontwikkeling van zo'n stelsel waarbij de gasreus dus naar de ster toe bewoog door die afremming veroorzaakt door gas etc. Kennelijk is dat een periode de erg lang duurt dus is de kans groot dat we dit bij veel exo-planeten rond andere sterren zien. Je zou dus kunnen stellen dat ons zonnestelsel relatief oud is omdat Jupiter niet meer dichtbij de zon staat.

Terug naar “Natuurkunde”