Iedereen kan je vertellen dat een dag op aarde 24 uur duurt. Maar weet je ook wat je snelheid op aarde dan is? Dat zal je nog verbazen!
lengte van een dag
Om te kunnen bepalen wat je snelheid op aarde is, heb je een paar gegevens nodig. Snelheid is per slot van rekening de afstand gedeeld door de tijd die je nodig hebt om die afstand af te leggen. Je hebt dus die twee gegevens nodig: afstand en tijd.
Laten we beginnen met de tijd. We hebben allemaal geleerd dat een dag 24 uur duurt. Dat mag geen groot nieuws zijn. En hoewel het niet precies 24 uur is houden we dat voor nu wel aan, anders wordt het wel een heel lastig verhaal!
Toch is een dag van 24 uur niet altijd het geval geweest. Lang geleden duurde een dag nog geen 20 uur. En dat was vooral te danken aan de maan. Voordat de maan helemaal gevormd was, duurde een dag nog geen 10 uur.
Hoe zit dat dan met die maan? De snelheid van de aarde wordt een beetje afgeremd door de invloed van het water wat door de maan en zon wordt aangetrokken. Hoe dat precies werkt komt een ander keer wel aan bod, maar het betekent dat de aarde nog steeds afremt.
Gemiddeld wordt aangenomen dat de aarde 0,002 seconden per eeuw langzamer draait.
Dat is niet veel natuurlijk. En als je dat doorrekent dan duurt het zo’n 50.000 jaar om een hele seconde per dag langzamer te draaien. Voordat je dus een heel uur bij een dag op kan tellen ben je bijna 200 miljoen jaar verder. Je merkt er dus helemaal niets van, maar toch leuk om te weten!
Afstand op de aarde
Je weet nu hoeveel tijd het kost om de aarde een rondje om zijn as te laten draaien. 24 uur dus.
Dan moet je nog de afstand weten die afgelegd wordt en dat is niet overal hetzelfde. Dat komt omdat de aarde een bol is, en de omtrek van een bol is niet overal hetzelfde. Als je in de buurt van de evenaar staat, is de omtrek het grootst. Sta je op de noord- of zuidpool, dan is de omtrek eigenlijk een stipje, geen omtrek dus. Dan moet je wel heel precies op het goede punt staan, maar het klopt wel natuurlijk.
De omtrek van de aarde rond de evenaar is ongeveer 40.000 km. Maar de omtrek hier in Nederland is de omtrek ongeveer 25.000 km. Een heel stuk kleiner, en dat heeft gevolgen voor de snelheid zoals je hierna kunt lezen.
Je snelheid op aarde
Je las al dat snelheid berekent kan worden als je de afstand en tijd weet. Die hebben we nu dus is het snel uitgerekend met een hele simpele formule: v = s/t
Daarbij betekent de v = velocity oftewel de snelheid, s = space (de afstand) en t = tijd.
Dus als we de snelheid willen weten, dan delen we de afstand door de tijd die nodig is om die afstand af te leggen.
Bijvoorbeeld rond de evenaar wordt dit dan:
v = 40.000 km. / 24 uur = 1667 km/u
Voor Nederland komen we dan uit op:
v = 25.000 km. / 24 uur = 1042 km/u
Je leest het goed: we draaien hier in Nederland met ruim 1000 km. per uur rond! En je haar gaat niet er niet eens van wapperen!
wegslingeren
Dat van je haren is natuurlijk een grapje. Maar het is goed uit te leggen. Daarvoor moet je weten wat er om je heen gebeurt. Het is namelijk zo dat je door die snelle draaiing van de aarde met een effect te maken krijgt wat men de ‘centrifugale kracht’ heeft genoemd. Alleen bestaat dit niet echt als kracht, we noemen het alleen zo.
Waarom voel je het dan niet alsof je van de aarde weggeslingerd wordt? Dat komt onder andere omdat de lucht om je heen met dezelfde snelheid rond gaat. En ondertussen wordt je door de aantrekkingskracht van de aarde (de zwaartekracht) op de grond gehouden.
Hoe sneller je draait, hoe groter de centrifugale kracht. Denk maar eens aan wat er gebeurt als je een emmer water hard rondslingert. Het water blijft gewoon in de emmer zitten, als je maar snel genoeg draait. Te langzaam draaien, en je wordt nat! Dat is dus de centrifugale kracht en die wil je van de aarde afslingeren, maar de zwaartekracht houdt je tegen. De zwaartekracht trek je af van de centrifugale kracht en omdat de zwaartekracht groter is, blijf je gelukkig gewoon op de grond staan.
ik ben niet duizelig
Als we dan hier met 1000km. per uur ronddraaien, waarom voel je daar dan niks van? In de tijd van Galileo (ongeveer rond het jaar 1600) was het ‘feit’ dat je geen beweging voelde, ‘bewijs’ dat de aarde dus niet draaide. Dat dacht men toen in ieder geval. Inmiddels weten we wel beter natuurlijk, maar het verklaart nog steeds niet waarom we het niet voelen.
Dat we het niet door hebben komt omdat hoe soepeler een beweging gaat, hoe minder je het merkt. Als je bijvoorbeeld in een trein zit die langzaam vertrekt, merk je dat nog niet. Het lijkt soms zelfs alsof het perron beweegt, en niet jij die in de trein zit. Pas als je sneller gaat, begin je het te merken. Het is zelfs zo dat hoe groter het ‘voertuig’ is (zoals een enorm schip), hoe langer het duurt voordat je het doorhebt.
Neem je de aarde als ‘voertuig’…dat is natuurlijk zo groot dat je nu wel snapt waarom je het niet merkt.
gewicht
Nog een laatste punt, wat weer met dat wegslingeren en de zwaartekracht te maken heeft. Als je op de evenaar staat, ben je lichter dan ergens anders op de aarde. Omdat de zwaartekracht lager is op de evenaar (dat moet je voor nu maar even aannemen) maar de draaiing van de aarde je nog steeds van het oppervlak wil slingeren, is de centrifugale invloed iets groter en ben je daarom iets lichter. Dat kan zelfs een paar kilo schelen!
Sta je precies op een van de polen, dan heb je geen voorwaartse snelheid. Je staat in feite stil, alleen draai je een rondje om je as. Omdat je daar dan ook geen kracht ervaart die je weg wil slingeren (door de rotatie van de aarde) is op dat punt je gewicht dan ook je ‘echte’ gewicht.
Hoe snel zou de aarde dan moeten draaien om de centrifugale kracht precies gelijk aan de zwaartekracht te hebben (dus precies in balans)? Hoe sneller de aarde zou draaien, hoe lichter je wordt. Als beide krachten (zwaartekracht en centrifugale kracht) even groot zijn, dan weeg je 0kg. Daarvoor moet de aarde in ongeveer 1,5 uur een rondje draaien. Je zou dan ‘zweven’ boven de aarde. In feite ben je dan ‘in een baan om de aarde’.
En wat blijkt? Het ISS, op zo’n 400km boven de aarde, gaat in ongeveer 1,5 uur rond de aarde. Astronauten in het ruimtestation zien dan ook 16 x ‘per dag’ de zon opkomen! Gelukkig duurt een dag bij ons heel wat langer en hoef je niet bang te zijn vannacht uit je bed geslingerd te worden!
