De baan van de Aarde verstoren*

[mrClass]

Misschien is de topic titel een beetje extreem. Maar iemand vroeg me laatst het volgende:


"Als je 'vooruit' loopt dan zet je je af tegen de aarde. Zou je dan hoe klein dan ook, de aarde een stukje in de tegengestelde richting als de kant die je uitloopt roteren?"

We stelden on het volgende voor:
Stel iemand springt in de lucht. Dan zet hij zich af tegen de aarde. En de aarde verplaatst een beetje naar 'beneden' en hij verplaatst en beetje naar 'boven'. Daarna zal de aarde ons weer terugtrekken. Waardoor de aarde weer naar 'boven' gaat en hij weer naar 'beneden'. Op deze manier komen ze beiden (hij en de aarde) weer op dezelfde plaats terug.

Maar in dit geval loopt iemand 'vooruit' en ik kan me voorstellen dat er dan een soortgelijk effect optreed. Maar hoe gaat dat dan?

Er valt ook nog iets te zeggen over deze kwestie. Alles wat je doet aan bewegingen is relatief ten opzichte van de aarde. Dus misschien is het effect er sowizo niet. Maar ik kan het niet bewijzen..

Ik kan me voorstellen dat het effect verwaarloosbaar klein zou kunnen zijn, maar heeft iemand misschien een (pseudo) wetenschappelijke of natuurkundige of wiskundige verklaring waarom dit wel of niet zou kunnen?

[Verwijderd]

Euh, dat is toch hetzelfde als je met een ventilator je zeilboot probeert te laten zeilen? Dat werkt niet.....

De kracht waarmee je je afzet (of de ventilator) heeft een omgekeerde (of tegengestelde) kracht nodig om uberhaubt zijn energie kwijt te kunnen.
Als deze twee krachten op een en hetzelfde object worden uitgeoefend, is het resultaat 0. Dus de zeilboot blijft waar ie is.

Voor het springen op aarde en het op- en neer 'bewegen' hiervan is het resultaat nihil en zeker niet waar te nemen vanaf de aarde.
Jij, als persoon, valt qua massa in het niet t.o.v. de aarde en hierom kun jij je wel afzetten...... Kortstondig, welliswaar, maar toch. De zwaartekracht, ook een resultaat van het volume en massa van een object zal je doen terugkeren...

Hier dus een korte reaktie van een 'leek' zonder poes-pas.
Ik neem aan dat een andere tweaker mij zal corrigeren of aanvullen.

[Wouter Tinus]

Het zal wel enig effect hebben, maar dat is absoluut onmeetbaar aangezien de aarde 6*10^24 kilo weegt en met bijna 30km/s rond de zon draait. Als je gaat uitrekenen hoeveel keer kleiner jouw afzetenergie is dan kom je waarschijnlijk ergens op een miljard x een miljard x een miljard uit (misschien nog wel een paar keer x een miljard ). Bovendien is de kans zo goed als 100% dat op het moment dat jij je afzet, iemand anders zich precies de andere kant op afzet, waardoor het onmeetbare nettoresultaat nog eens opgeheft wordt ook.

[ Voor 25% gewijzigd door Wouter Tinus op 08-01-2004 14:56 ]

[m0nk]

en stel nou dat alle aardbewoners met zn allen naast elkaar in een groep gaan staan en precies tegelijk omhoog springen en weer neerkomen op de aarde...

[Lustucru]

Verwijderd schreef op 08 januari 2004 @ 13:23:
Euh, dat is toch hetzelfde als je met een ventilator je zeilboot probeert te laten zeilen? Dat werkt niet.....

De kracht waarmee je je afzet (of de ventilator) heeft een omgekeerde (of tegengestelde) kracht nodig om uberhaubt zijn energie kwijt te kunnen.
Als deze twee krachten op een en hetzelfde object worden uitgeoefend, is het resultaat 0. Dus de zeilboot blijft waar ie is.

Als ik me niet vergis is die zeilboot een paar jaar geleden in de nationale wetenschapsquiz varend voorbij gekomen. Als analogie bedacht ik een lift . Zolang dat ding stilstaat kun je hem in beweging brengen door heel hard te stampen. Maar lukt dat ook als de kabels gebroken zijn en de lift in vrije val de diepte in suist? Zo uit de duim gezien lijkt me dat onmogelijk. En ons bolletje beweegt zich vergelijkbaar door het zwaartekrachtveld van de zon, dus dan hoef je je geen zorgen te maken tijdens het lopen.

[Verwijderd]

dijkstar schreef op 08 januari 2004 @ 13:07:
Maar in dit geval loopt iemand 'vooruit' en ik kan me voorstellen dat er dan een soortgelijk effect optreed. Maar hoe gaat dat dan?

Er is een bepaald effect, maar dat wordt volledig te niet gedaan, als de desbetreffende persoon weer stil gaat staan. Immers levert de aarde dan de "remkracht".
Er geldt hier in iedergeval behoudt van draaiimpuls en behoudt van impuls. Dus er kan in ieder geval geen opgeteld effect ontstaan door herhalen.

[Luxx]

Maar als je een spoorlijn om de aarde heen legt, en daarover een hele zware trein continu rondjes laat rijden(het liefst continu laten versneller...), dan moet je een rotatieverschil kunnen maken. Het "leuke" is dat een heel klein verschil al redelijk grote gevolgen kan hebben... dus wat let je?

Het lijkt me overigens makkelijker om de rotatie van de aarde te veranderen door massa te verplaatsen, zoiets werd ook op FOK! een tijdje terug al beweerd. Door de poolkappen/gletsjers te smelten of stuwmeren aan te leggen is het relatief eenvoudig om enorme massa's te verplaatsen, zo moet het mogelijk zijn om de massa meer naar de draai-as van de aarde te brengen. Daardoor zal de aarde sneller/langzamer gaan draaien ;-P
_{(don't try this @ your own earth)}

[ Voor 5% gewijzigd door Luxx op 08-01-2004 15:14 ]

[Dido]

Ik meen me te herinneren ooit een seen gedachtenexperiment gezien te hebben waarbij je een snelweg om de evenaar bouwt, die volzet met auto's en dan gaat berekenen hoe hard die dingen moeten gaan rijden om de aarde stil te zetten.
Interessantere deelvraag was hoelang ze bezig waren om de dag 1 seconde langer te laten duren.

En natuurlijk ben je je effect kwijt zodra ze stoppen

[mrClass]

Verwijderd schreef op 08 januari 2004 @ 15:10:
[...]


Er is een bepaald effect, maar dat wordt volledig te niet gedaan, als de desbetreffende persoon weer stil gaat staan. Immers levert de aarde dan de "remkracht".
Er geldt hier in iedergeval behoudt van draaiimpuls en behoudt van impuls. Dus er kan in ieder geval geen opgeteld effect ontstaan door herhalen.

Is er ook natuurkundige die hier een formule voor heeft bedacht? Dat je zo'n kracht niet kan optellen? En dat hij volledig teniet gedaan word door te stoppen?

[Fludizz]

m0nk schreef op 08 januari 2004 @ 14:58:
en stel nou dat alle aardbewoners met zn allen naast elkaar in een groep gaan staan en precies tegelijk omhoog springen en weer neerkomen op de aarde...

Klinkt vreemd, maar dan schijn je gigantische seismologische activiteit te kunnen veroorzaken... heb ik ergens gelezen vind het een beetje erg bizar klinken, maar toch wel logischer dan dat de aarde uit haar baan zou gaan van springen.

[Rey Nemaattori]

m0nk schreef op 08 januari 2004 @ 14:58:
en stel nou dat alle aardbewoners met zn allen naast elkaar in een groep gaan staan en precies tegelijk omhoog springen en weer neerkomen op de aarde...

Fludizz schreef op 08 januari 2004 @ 17:49:
Klinkt vreemd, maar dan schijn je gigantische seismologische activiteit te kunnen veroorzaken... heb ik ergens gelezen vind het een beetje erg bizar klinken, maar toch wel logischer dan dat de aarde uit haar baan zou gaan van springen.

Uiteraard, er zijn ruim 6 miljard mensen op de aarde als je ervan uit gaat dat deze allen ong 80 kilo wegen en een halve meter omhoogspringen, zetten ze zich af met
een kracht van 2,3544*10^12 N, (om die halve meter om hoog te komen....)
Uiteraard geven ze dezelde hoeveelheid energie weer af als ze neer komen....

offtopic:
1. Uiteraard kunnen 6 miljard mensen zich niet op dezefde vierkante meter springen. Door de bolling van de aarde(tia immers een bol)zal een klein deel verloren gaan om dat mensen die 1 graad afwijken van het middelpunt van de menigte een deel van hun energie tegenwerkt aan die die 1 graad aan de andere kant buiten het centrum van de menigte zitten....

offtopic:
2. Ik vraag me opeens af hoeveel ruimte 6 miljard mensen in nemen, aannemede dat ze ruimte moeten hebben om te kunnen springen. Als je ieder 50cm² geeft zou je aan 1500 km² genoeg moeten hebben... valt best mee eigenlijk als je het zo bekijkt....

[Confusion]

Laten we een simpele analogie nemen. Je staat op een skippybal. Je zet een stap naar voren en zet met je achterste been af. De bal gaat draaien. Een acrobaat kan zich dan ook op een bal voortbewegen. Ergo: een mens beinvloed de draaiing van de aarde wanneer hij loopt: hij oefent met zijn voet een kracht loodrecht op de straal uit, want een draaimoment vormt en dus de aarde extra draai-impuls geeft. Maar het effect is ontzettend klein, zelfs als 6 miljard mensen dezelfde kant op zouden lopen gedurende hun hel leven.

[Lustucru]

Fludizz schreef op 08 januari 2004 @ 17:49:
[...]

Klinkt vreemd, maar dan schijn je gigantische seismologische activiteit te kunnen veroorzaken... heb ik ergens gelezen vind het een beetje erg bizar klinken, maar toch wel logischer dan dat de aarde uit haar baan zou gaan van springen.

Op 17 oktober 2003 om half twaalf 's-ochtends sprongen in de efteling ca 1000 mensen een aardbeving van 1,2 op de schaal van richter bij elkaar.

[Yoozer]

m0nk schreef op 08 januari 2004 @ 14:58:
en stel nou dat alle aardbewoners met zn allen naast elkaar in een groep gaan staan en precies tegelijk omhoog springen en weer neerkomen op de aarde...

Daar heb je 't al - het woordje "precies". Overigens zou je eerst een stuk land moeten hebben met die groep mensen. Verder kun je het idee van 'alle' aardbewoners wel afschrijven - tel maar eerst eens iedereen onder de 4 jaar eruit. Tel dan nog maar eens iedereen boven de 80 eruit. Verwijder terminaal zieken en bedlegerigen, lichamelijk gehandicapten (leuk, probeer met een rolstoel maar eens een halve meter omhoog te komen ).

Waarom aardbewoners? We hebben iets veel effectievers dan dat. Wat dan? Een vulkaan. Die hoeft niet te springen. Leuker nog, daar hebben we er een heel stel van, en ook een stel die vrij dicht bij elkaar liggen.

Persoonlijk denk ik dat een nanotube naar de maan bouwen nog meer effect heeft. Of het een effect is dat je uberhaupt -wil- bereiken is een tweede; de ecologie heeft zich er op aangepast - langere dagen of kortere kunnen misschien wel funest zijn voor hele ecosystemen, en als je de aarde in een enkele keer zou stil zetten zou het momentum van de atmosfeer (correct me if I'm wrong) met rukwinden van een paar duizend kilometer per uur terugslaan (dit gebaseerd op een extrapolatie van een plotselinge kanteling van de aardas).

[Verwijderd]

dat lukt niet... je neemt een stap en zet je af tegen de aarde , zodra je weer stil staat en je dus een even grote kracht tegen je hebt gekregen als dat je je hebt mee afgezet (door wrijving van lucht en aarde) is de som van deze 2 krachten altijd 0. Dat de lucht voor een groot deel van de afremming zorgt maakt niet uit, de lucht heeft weer wrijving met de aarde waardoor het in het geheel geen verschil maakt.

dus voor de duidelijkheid het heeft GEEN effect, ook niet een beetje zoals sommige hier al zeggen

edit: zie nog een voorbeeld van een skippybal... dat is een slecht voorbeeld ... de kracht die je maakt om te lopen wordt wel op de skippybal overgedragen... maar de kracht om af te remmen wordt bezorgt door de lucht en aarde waardoor je deze kracht dus NIET op de skippybal overbrengt

dijkstar schreef op 08 januari 2004 @ 17:46:
[...]


Is er ook natuurkundige die hier een formule voor heeft bedacht? Dat je zo'n kracht niet kan optellen? En dat hij volledig teniet gedaan word door te stoppen?

D'r is niet echt een formule voor nodig.. het is gewoon simpele natuurkunde.
Wat je niet moet vergeten is dat de atmosfeer (dus de lucht) wrijving maakt met de aarde (hierdoor draait ie ook netjes mee met de aarde met dezelvde snelheid, verschillen in snelheid hebben andere oorzaken als lage- en hogedrukgebieden)
Je kunt in dit dingetje de aarde+atmosfeer dan ook als 1 object zien (omdat de kracht die op de ene werkt in feite ook op de ander werkt.
Als jij je afzet van de aarde met bijv. 1 sec 50 N dan heb je als je na x seconden stilstaat heb je dus ook 50/x newton/sec tegengekregen. Deze kracht wordt veroorzaakt door wrijving met lucht en aarde in de TEGENOVERGESTELDE richting als dat jij je afzette. Doordat deze krachten even groot zijn en in tegenovergestelde richting mag je ze dus "wegstrepen" en heb je dus effectief geen kracht over

[ Voor 76% gewijzigd door Verwijderd op 08-01-2004 22:50 ]

[supakeen]

En heeft de veerkracht van de aarde als geheel daar ook geen invloed op

[Denker]

Bijzonder interessant topic, maar ik denk dat het significant heel klein is wat dan de uitwijking of wat dan ook is.
Armageddon: probeer die meteoor (of hoe het ook heet), maar eens te stoppen. Een 'soortgelijk' iets...

En wat courvoisier zegt: als je springt, stamp je misschien wat aarde aan...?

[ Voor 18% gewijzigd door Denker op 08-01-2004 22:46 ]

[benoni]

In theorie duw je de aarde iets van je af op het moment dat je opspringt. Zoals hierboven al opgemerkt is het effect nihil door het gigantische verschil in massa.

Maar stel je staat op iets veel kleiners, bv een meteoriet of zo, dan zou je die door te springen echt een paar millimeter kunnen verplaatsen. Door de aantrekkingskracht (naar keuze Newton of Einstein) bewegen de 2 lichamen (meteoriet en jij) weer dezelfde afstand naar elkaar toe.

Maar je kunt vervolgens natuurlijk proberen om precies op het juiste moment weer op te springen. Dan krijg je misschien wel hetzelfde effect als bij schommelen; dat je bij elke sprong een klein beetje energie toevoegt en zo de sprong steeds een stukje vergroot. Met dit effect kun je bij het formaat aarde misschien toch een eindje komen.

En nu het rondjes lopen: Lopend op een kleine meteoriet zou je de rotatiesnelheid kunnen beinvloeden door zelf in 1 richting te versnellen. Maar is het niet zo dat op het moment dat je weer langzamer gaat lopen of van richting verandert, dit de verandering in rotatiesnelheid weer opheft, ongeacht het feit of je hard afremt of voorzichtig telkens een stukje langzamer gaat lopen?

Edit: De luchtweerstand (Mockingbird) kun je beter weglaten denk ik.

[ Voor 4% gewijzigd door benoni op 09-01-2004 01:53 ]

[Opi]

Confusion schreef op 08 januari 2004 @ 21:38:
Laten we een simpele analogie nemen. Je staat op een skippybal. Je zet een stap naar voren en zet met je achterste been af. De bal gaat draaien. Een acrobaat kan zich dan ook op een bal voortbewegen. Ergo: een mens beinvloed de draaiing van de aarde wanneer hij loopt: hij oefent met zijn voet een kracht loodrecht op de straal uit, want een draaimoment vormt en dus de aarde extra draai-impuls geeft. Maar het effect is ontzettend klein, zelfs als 6 miljard mensen dezelfde kant op zouden lopen gedurende hun hel leven.

Geldt deze analogie wel aangezien de skippybal en acrobaat zich tegen iets af kunnen zetten dat geen onderdeel van zichzelf is (lucht en vloer), terwijl de mens dat bij de Aarde niet kan (atmosfeer is onderdeel van Aarde)?

[Lustucru]

ik had ook vragen bij de analogie, omdat die acrobaat meer zijn zwaartepunt verplaatst dan zich afzet, maar dat tast de geldigheid van de rest van de redenering niet aan. Voor mijn eigen duidelijkheid heb ik de skippybal vervangen door een vrij zwevende holle ring en de acrobaat door fred in zijn flintstoneautootje. (lopen is toch al zo'n ramp van een beweging). En dan zie ik er geen speld meer tussen. Maar wat gebeurt er nu als fred in de remmen gaat hangen? Hij ontrekt energie aan het systeem in de vorm van warmte waardoor het geheel weer langzamer gaat draaien. En omdat de energie die hij ontrekt gelijk is aan de energie die hij er eerder in heeft gestopt is de uiteindelijke rotatie snelheid geljk aan de originele. Ook bij een eenparige beweging zie ik geen versnellingseffecten, maar misschien zie ik wat over het hoofd?

Bij het het en weer springen zie ik pas effect als je daadwerkelijk het systeem verlaat. Maar dan heb je wel een gigantische trampoline nodig