Wat is gewicht?

Computer tekening van kinderen pagina link

Deze pagina is bedoeld voor college, middelbare school, of middelbare school studenten. Voor jongere studenten is een eenvoudigere uitleg van de informatie op deze pagina beschikbaar op de Kid’s Page.

Computertekening van een lijnvliegtuig waarop de gewichtsvector te zien is.

Het gewicht is de kracht die ontstaat door de aantrekkingskracht die de aarde op het vliegtuig uitoefent.We zijn meer vertrouwd met gewicht dan met de andere krachten die op een vliegtuig werken, omdat ieder van ons zijn eigen gewicht heeft, dat we elke morgen op de weegschaal in de badkamer kunnen meten. Wij weten wanneer een ding zwaar is en wanneer een ander ding licht is. Maar gewicht, de gravitatiekracht, is fundamenteel verschillend van de aërodynamische krachten, lift en luchtweerstand. Aërodynamische krachten zijn mechanische krachten en het vliegtuig moet in fysiek contact zijn met de lucht die de kracht genereert. De gravitatiekracht is een veldkracht; de bron van de kracht hoeft niet in fysiek contact te zijn met het voorwerp om een trekkracht op het voorwerp te genereren.

De aard van de gravitatiekracht is jarenlang door wetenschappers bestudeerd en wordt nog steeds onderzocht door theoretische natuurkundigen. Voor een voorwerp ter grootte van een vliegtuig werken de driehonderd jaar geleden door Sir Isaac Newton gegeven beschrijvingen vrij goed. Newton ontwikkelde zijn gravitatietheorie toen hij pas 23 jaar oud was en publiceerde de theorieën met zijn bewegingswetten enkele jaren later. De gravitatiekracht tussen twee voorwerpen hangt af van de massa van de voorwerpen en van het omgekeerde van het kwadraat van de afstand tussen de voorwerpen. Grotere voorwerpen veroorzaken grotere krachten en hoe verder de voorwerpen van elkaar verwijderd zijn, hoe zwakker de aantrekkingskracht. Newton was in staat dit verband in één gewichtsvergelijking uit te drukken.

Gewicht is een kracht, en een kracht is een grootheid waaraan zowel een grootte als een richting is verbonden.Voor een vliegtuig is het gewicht altijd naar het middelpunt van de aarde gericht. De grootte van deze kracht hangt af van de massa van alle onderdelen van het vliegtuig zelf, plus de hoeveelheid brandstof, plus eventuele lading aan boord (mensen, bagage, vracht, …). Het gewicht is over het gehele vliegtuig verdeeld, maar we kunnen het vaak zien als verzameld en werkend via één punt, het zwaartepunt. Tijdens de vlucht draait het vliegtuig om het zwaartepunt, maar de richting van de gewichtskracht blijft altijd in de richting van het middelpunt van de aarde. Tijdens een vlucht verbrandt het vliegtuig zijn brandstof, zodat het gewicht van het vliegtuig voortdurend verandert. Ook de verdeling van het gewicht en het zwaartepunt kunnen veranderen, zodat de piloot voortdurend de besturing moet bijstellen om het vliegtuig in balans te houden.

Vliegen brengt twee grote problemen met zich mee; het overwinnen van het gewicht van een voorwerp door een tegenkracht, en het beheersen van het voorwerp tijdens de vlucht. Beide problemen houden verband met het gewicht van het voorwerp en de plaats van het zwaartepunt. De droom blijft dat, als we de zwaartekracht werkelijk zouden begrijpen, we anti-zwaartekrachttoestellen zouden kunnen maken die een revolutie in het reizen door de lucht teweeg zouden brengen. Helaas bestaan anti-zwaartekracht apparaten alleen in science fiction. Machines zoals vliegtuigen, of magnetische levitatie-apparaten, creëren krachten die tegengesteld zijn aan de zwaartekracht, maar zij blokkeren of elimineren de zwaartekracht niet.

U kunt een korte film bekijken van “Orville en Wilbur Wright” waarin de gewichtskracht wordt besproken en hoe deze de vlucht van hun vliegtuigen beïnvloedde. Het filmbestand kan op uw computer worden opgeslagen en als podcast op uw podcast-speler worden bekeken.

Activiteiten:
iv id=”025af3b30312-activiteitiv id=”025af3b30312 activiteit Rondleidingen