Zwaartekracht?

[Swets]

Wat is nu eigenlijk Zwaartekracht ?
 
is het na te maken?  bedoel zoals in star trek ....?
 
 

[Anton_v_U]

Zwaartekracht is de aantrekkende kracht die objecten met massa op elkaar uitoefenen op afstand. De kracht wordt groter naarmate de massa's groter zijn en de kracht wordt groter naarmate de massa's (of preciezer de zwaartepunten van de massa's) dichter bij elkaar liggen.
 
Het is bijvoorbeeld "na te maken" in een versnellende lift: als een lift naar boven versnelt dan word je zwaarder dat voel je ook op het moment dat je met je voeten op de bodem wordt gedrukt.  Of in een ronddraaiende ruimte. In beide gevallen is de kracht die je dan ondervindt ook evenredig met de massa. Alleen is de kracht in een ronddraaiende ruimte naar buiten gericht (van het middelpunt af) in plaats van er naartoe zoals op aarde.

[Swets]

_{ja... zover begreep ik het ook.....  maar waarom worden we juist niet van de aarde afgeworpen... je zou zeggen dat we door het rond draaien naar buiten geslingerd zouden moet worden... dus wat trek er dan?}

[Anton_v_U]

Prima opgemerkt en goede vraag. De zwaartekracht (naar de aarde toe) is veel sterker dus de nettokracht blijft naar de aarde toe gericht. De resultante blijft naar het middelpunt van de aarde gericht. Wel is (om deze reden) de zwaartekrachtversnelling op de evenaar kleiner dan op de polen. Op de evenaar word je het meest naar buiten geslingerd (maar lang niet genoeg om de zwaartekracht op te heffen) en op de polen word je niet naar buiten geslingerd. 
 
Wat er trekt? De massa van jou en de massa van de aarde trekken elkaar aan. De kracht is naar elkaar toe gericht dus jij wordt naar de aarde getrokken.  
 
En de aarde naar jou maar voor  de aarde is dat niet merkbaar want de aarde is véél zwaarder, ruim 60.000.000.000.000.000.000.000 keer zo zwaar dus die komt niet zo makkelijk in beweging door de aantrekking van jouw massa...

[Herman66]

"Wel is (om deze reden) de zwaartekrachtversnelling op de evenaar kleiner dan op de polen." 
 
Sinds satelliet Grace Twins is dat ook niet meer zo. Ten westen van Europa is de zwaartekracht het hoogst. Maar heeft Grace Twins gelijk!?
Men kent de massa van de aarde niet, maar ook de dichtheid van Grace Twins tot middelpunt aarde is niet bekend! 

[Anton_v_U]

De massa van de aarde is bekend, niet met 8 cijfers nauwkeurig maar zeker niet onbekend. Je kunt de gravitatieconstante meten en uit de valversnelling bij het oppervlak en het verband tussen massa, afstand (straal van de aarde) en gravitatiekracht (Newton) is de massa van de aarde te bepalen.
 
Er is een duidelijk verband tussen zwaartekracht en breedtegraad, er is geen satelliet die daar iets aan zal veranderen. Er zijn lokale variaties van de zwaartekracht doordat de aarde niet precies homogeen is maar daar ging de vraag niet over.

[zenn]

 maar is het door de kromming van de ruimte/tijd dat we  worden aangetrokken tot elkaar  of niet
 
aarde tot de zon toch wel

[Michel Uphoff]

Ja dat klopt zo ongeveer. Waar jij op doelt is de moderne, relativistische kijk op zwaartekracht die Einstein ons heeft geleerd. De klassieke zwaartekracht (volgens Newton) vertelt dat massa's elkaar aantrekken. De klassieke zwaartekracht is veel eenvoudiger te begrijpen, en levert als je niet extreem ver achter de komma gaat kijken prima resultaten op.
 
Maar inderdaad, als je erg precies gaat meten klopt de klassieke verklaring niet. De wet van Newton is fout, en de relativiteitstheorie zit goed. Een beetje vreemd dat wij het nu nog de wetten van Newton noemen en de theorie van Einstein, andersom is eigenlijk beter.

 

Voor wat uitleg over de werking en het verschil tussen beide zie ook DIT bericht.

[descheleschilder]

Zwaartekracht is niet een kracht in de normale zin van het woord. Sterker nog het is helemaal gen kracht. Als je in vrije val richting Arde snelt, in een gebied waar geen atmosfeer is om frictie te vermijden, voel je niet dat er iets aan je trekt. Je voelt pas een kracht als je op de grond staat, namelijk de elektrische kracht die jou omhoog drukt. Als je in een auto zit die plotseling enorm naar voren versnelt wordt je tegen jouw stoel gedrukt, maar het is geen kunstmatig gravitatieveld die dat veroorzaakt. Het is weer de elektrische kracht van de bestanddelen van de stoel die op microscopische schaal tegen jouw rug duwt. Een kracht kun je voelen, gravitatie niet. Vandaar.

[Anton_v_U]

Zwaartekracht is niet een kracht in de normale zin van het woord. Sterker nog het is helemaal gen kracht. 

 
Daar ben ik het niet mee eens. In de klassieke mechanica die niet universeel geldig is maar daarmee nog niet onjuist is bestaat die kracht toch echt. Als je kracht definieert als de verhouding van versnelling en massa dan is zwaartekracht een kracht. Als je een krachtenveld definieert als de toename van energie per meter (gradiënt) dan is zwaartekracht een kracht.
 
De ART geeft gewoon een alternatief model voor ruimte, tijd en massa. Ook prima. Maar de ART doet het niet zo goed in klassieke omstandigheden. Voordat je begint te protesteren dat ART universeel is: hoe zou je een middelbare scholier mechanica uitleggen? 
 

 

Een kracht kun je voelen, gravitatie niet. Vandaar.

 

Wat je voelt is een verschil in kracht, een spanning in de onderdelen van je lichaam. Een homogeen gravitatieveld voel je niet omdat verschillende onderdelen van je lichaam hierdoor niet worden uitgerekt of ingeduwd. Gravitatie voel je als de gradiënt van de gravitatie een spanning in je lichaam veroorzaakt (spaghettificationlijkt me best pijnlijk).

[Anton_v_U]

De wet van Newton is fout

 
Nee. De relativiteitstheorie heeft alleen maar laten zien dat de jurisdictie van de wet van Newton begrensd is.
 
In principe geldt voor iedere theorie dat hij het altijd doet zolang we nog niet hebben gezien dat hij het niet doet. Als je ziet dat hij het niet doet, kun je de wet verwerpen of de omstandigheden waarin de wet opgaat aanpassen.
 
Ook ART en SRT zijn modellen van de werkelijkheid en we moeten er daarom serieus rekening mee houden dat ze niet universeel zijn (het is denk ik ook onwaarschijnlijk dat ze universeel zijn maar dit laatste is geen wetenschappelijke opmerking - vast staat in ieder geval wel dat we het niet weten).

[Flisk]

Voor deze vraag moet je het niet onnodig moeilijk maken en de ART er bij betrekken. Klassieke mechanica volstaat hier  m.i.

Massa's trekken elkaar aan, waarom dat gebeurt weet niemand en zal niemand ooit met zekerheid kunnen weten. We kunnen wel onderzoeken op welke manier massa's aan elkaar trekken, i.f.v. afstand en de grootte van de massa's. We doen dit door middel van experiment (zie bijvoorbeeld de torsiebalans). Zwaartekracht zoals op een schip van Star Trek is niet direct haalbaar. Dan moet je een heel erg zware vloer hebben. Je zou wel hetzelfde effect als zwaartekracht kunnen nabootsen d.m.v. roterende onderdelen. Dat concept wordt gebruikt in de film 2001:A Space Odyssey (een aanrader trouwens).

Zoals Anton_v_U opmerkt is de ART waarschijnlijk ook niet 'juist'. Dit is trouwens het geval voor elke wetenschappelijke theorie. De wetmatigdheden halen we uit experiment. Dat komt dus neer op inductief redeneren, en dan ben je nooit zeker of die 'wetten' echt waar zijn. Enkel met behulp van deductief redeneren kan je bewijzen dat iets logisch waar is.

[Michel Uphoff]

Nee. De relativiteitstheorie heeft alleen maar laten zien dat de jurisdictie van de wet van Newton begrensd is.

 
Vind ik een semantisch spelletje. Wijs een gebied aan waarin de jurisdictie van Newton geldt. Niet een gebied waarin zijn wetten zo goed bruikbaar zijn dat het overkill is de complexer relativiteit te gaan gebruiken, maar waarin ze wetenschappelijk correct blijken.
 

Maar de ART doet het niet zo goed in klassieke omstandigheden.

 
Ik denk niet dat je hiermee bedoelt dat de ART in klassieke omstandigheden tot onjuiste uitkomsten leidt, maar dat het gewoon onnodig gecompliceerd is de ART daar te gebruiken. Klopt deze interpretatie, dan ben ik het met je eens.

[Fuzzwood]

Deze discussie gaat in mijn ogen over de correctheid van een getal vs. de moeite die je in de berekening moet steken. Geef mij maar de simpele wetten van Newton om de effecten van een appel die op je hoofd valt te berekenen, en de wetten van Einstein als het om massa's van celestische/celestiale (sp?) objecten gaat.

[Anton_v_U]

Vind ik een semantisch spelletje. Wijs een gebied aan waarin de jurisdictie van Newton geldt. Niet een gebied waarin zijn wetten zo goed bruikbaar zijn dat het overkill is de complexer relativiteit te gaan gebruiken, maar waarin ze wetenschappelijk correct blijken.

 
Nouja, als je zegt dat de wetten van Newton gewoon fout zijn dan is dat nogal een uitspraak. Ik denk dat Newton ruim 99% van de mechanica van het dagelijks leven beschrijft. Dat maakt het een valide en ook bruikbare theorie.
 
Je zou flink moeten rekenen om precies te kwantificeren wanneer (begrensde gravitatie, begrensde relatieve snelheden) Newton binnen vooraf gestelde nauwkeurigheidseisen de mechanica goed beschrijft maar het is wel mogelijk (en waarschijnlijk ook al gedaan).
 

Ik denk niet dat je hiermee bedoelt dat de ART in klassieke omstandigheden tot onjuiste uitkomsten leidt, maar dat het gewoon onnodig gecompliceerd is de ART daar te gebruiken. Klopt deze interpretatie, dan ben ik het met je eens.

 
Klopt helemaal. De waarde van een theorie hangt ook af van de toepasbaarheid tenzij je een puur theoretisch perspectief neemt. Dat laatste mag best maar dat is niet mijn stukje cake.