Dit is een artikel uit Curious Kids, een serie voor kinderen van alle leeftijden. The Conversation vraagt jongeren vragen in te sturen die ze door een expert beantwoord willen zien. Alle vragen zijn welkom: details over hoe je mee kunt doen, vind je onderaan.
Hoe trekt de zwaartekracht dingen naar de aarde? – Gabriel, vier jaar, Stewartby, Verenigd Koninkrijk
Zwaartekracht is een kracht, wat betekent dat het aan dingen trekt. Maar de aarde is niet het enige ding dat zwaartekracht heeft. In feite heeft alles in het heelal, groot of klein, zijn eigen aantrekkingskracht door de zwaartekracht – zelfs jij.
Isaac Newton was een van de eerste wetenschappers die erachter kwam hoe de zwaartekracht zich gedraagt. Het verhaal gaat dat hij onder een appelboom zat toen een van de vruchten eraf viel. Toen hij zag hoe de appel op de grond viel, vroeg hij zich af waarom hij niet naar de hemel steeg.
Na veel experimenten en slim nadenken kwam hij erachter dat de zwaartekracht afhangt van hoe zwaar voorwerpen zijn, en dat de aantrekkingskracht van de zwaartekracht tussen voorwerpen kleiner wordt naarmate ze verder uit elkaar staan. Om te zien hoe de zwaartekracht in ons heelal werkt, maken we een reis, met een paar haltes onderweg.
Eerst gaan we naar het park en spelen een potje voetbal. Als je de bal de lucht in schopt, trekt de zwaartekracht van de aarde hem weer naar beneden. Maar dat is niet het enige wat er gebeurt: de zwaartekracht van de bal trekt ook aan de aarde. De aarde is echter erg zwaar – veel zwaarder dan de football – en wordt dus niet beïnvloed door de aantrekkingskracht van de football, terwijl de football zelf terug naar de aarde wordt getrokken.
Onze volgende stop is de maan, en als we de ruimte in gaan, is er een goede kans dat je de zon ziet. De zon is veel groter dan de aarde, wat betekent dat hij een grote aantrekkingskracht heeft.
Je vraagt je misschien af waarom de aarde (en alle andere planeten) niet gewoon in de zon vallen, net zoals de voetbal op de aarde valt. Het antwoord is dat de planeten allemaal bewegen, en het evenwicht tussen de zwaartekracht en de snelheid van hun beweging (die voortkomt uit toen ze voor het eerst werden gemaakt, zo’n 4,5 miljard jaar geleden) zorgt ervoor dat ze rond de zon blijven cirkelen.
Als we op de maan aankomen, zul je zien dat de aantrekkingskracht van de zwaartekracht niet overal hetzelfde is. Het hangt samen met hoe zwaar – of hoe massief – een voorwerp is. Als je op de maan springt, zul je veel hoger kunnen komen dan op aarde. Dat komt omdat de aarde groter is dan de maan, dus de kracht tussen jou en de aarde – dat is wat wij gewicht noemen – is groter dan de kracht tussen jou en de maan. Op de maan lijk je minder te wegen dan op Aarde, dus kun je hoger springen.
Onze laatste stop is aan zee. Zittend op het strand, zie je de zee steeds dichter bij je komen – dit is de vloed die opkomt. Na enige tijd lijkt de zee verder weg te komen – nu gaat het getij uit. Maar de zee beweegt niet echt in en uit – ze beweegt op en neer. Als het zeeniveau stijgt, komt het water dichter bij u, omdat het strand waarop u zit, van de zee af naar boven helt. En als het zeeniveau daalt, komt het water verder van u af te staan.
Dit is ook een effect van de zwaartekracht, en het gebeurt omdat de maan dicht bij de aarde staat. In tegenstelling tot de voetbal is de maan zwaar genoeg om een effect te hebben – een klein effect, want de aarde is nog steeds veel zwaarder – maar het is genoeg voor ons om op te merken als we naar de getijden kijken. Als het waterpeil stijgt, wordt het naar de maan getrokken, en komt het getij op. Dan gaat het getij uit, en het waterpeil daalt, als de maan rond de aarde draait.
Een interessante vraag is waarom we geen enorme getijden hebben die worden veroorzaakt door de zon die aan de aarde trekt. We weten dat de zon veel groter is dan de maan – dus zou de zon toch in staat moeten zijn om water naar zich toe te trekken? Dat doet hij ook, maar veel minder dan de maan. Dat komt omdat de zon weliswaar veel groter is dan de maan, maar ook veel verder weg staat – en de aantrekkingskracht van de zwaartekracht wordt zwakker naarmate de afstand tussen voorwerpen groter is.
Dus, de volgende keer dat je in het park een voetbal trapt, weet je hoe de zwaartekracht de voetbal weer naar de aarde brengt.
Hallo, nieuwsgierige kinderen! Heb je een vraag die je door een expert beantwoord wilt zien? Vraag een volwassene om je vraag naar ons te sturen. Dat kan:
* E-mail je vraag naar [email protected]
* Vertel het ons op Twitter door @ConversationUK te taggen met de hashtag #curiouskids, of
* Stuur ons een bericht op Facebook.
Gelieve ons je naam, leeftijd en welke stad je woont te vertellen. Als je wilt, kun je ook een geluidsopname van je vraag meesturen. Stuur zoveel vragen als u wilt! We kunnen niet elke vraag beantwoorden, maar we doen ons best.
Meer Curious Kids-artikelen, geschreven door academische experts:
-
Wat is vuur? – Lyra, zeven jaar, Oxford, UK*_
-
Hoe werken SIM-kaarten in een telefoon? – Leo, vijf jaar, Sydney, Australië
-
Hoe is het om gevechtspiloot te zijn? – Torben, acht jaar, Sussex, Verenigd Koninkrijk
Dit artikel is bijgewerkt om het effect van de zwaartekracht tussen de aarde, de maan en de voetbal, evenals de beweging van de planeten duidelijker te beschrijven.