Natuurkundigen hebben zich lang afgevraagd waar zwaartekracht vandaan komt. Ze wisten dat zware dingen (bijvoorbeeld de Aarde of de Zon) zwaartekracht uitoefenen op alles wat zich bij hen in de buurt bevindt. Maar waar komt die kracht vandaan? Albert Einstein, een Zwitserse natuurkundige, stelde het zich als volgt voor: De ruimte kan je zien als een groot rubber vel. De sterren en planeten liggen op dit vel. Een zwaar voorwerp (de Zon) maakt een grote deuk in dit vlak. Als er dan een minder zwaar voorwerp (bijvoorbeeld een ruimteschip) langs de Zon probeert te rollen, dan moet hij door het gat heen dat door de Zon wordt gemaakt. Hierdoor wordt zijn baan afgebogen. Met dit proefje kan je zien hoe dit werkt.
Wat heb je nodig?
- Een oude panty
- Postelastiek
- Een emmer
- Verschillende balletjes en/of knikkers van verschillend gewicht
- Een Blokje hout
- Lijm
- Een punaise
Wat gaan we doen?
Figuur 1: De panty is de ruimte. De balletjes zijn de Zon en de planeten.
- Knip uit de panty een zo groot mogelijke cirkel. De cirkel span je over de emmer. Gebruik het postelastiek om de cirkel vast te maken. De cirkel stelt nu de ruimte voor.
- De ruimte moet strak staan, maar niet te erg. Als je met je vinger op het midden van de cirkel drukt, moet je de bodem nog kunnen aanraken. Test of dit lukt. Als het niet lukt, probeer het dan met een grotere cirkel of een kleinere emmer.
- Neem een zwaar balletje of knikker en leg deze midden op de cirkel. Dit stelt de Zon voor.
- Neem een lichter balletje of knikker. Dit stelt een asteroïde voor. Leg hem aan de rand van de cirkel. Geef hem een zetje en probeer hem langs de Zon te laten rollen. Wat gebeurt er met de baan van de asteroïde?
- Probeer de asteroïde zo dicht mogelijk langs de Zon te sturen, zonder dat hij hem raakt.
- Haal de Zon weg en haal de ruimte van de emmer. Plak het blokje hout met wat lijm vast op de bodem van de emmer.
- Span de ruimte weer over de emmer met het postelastiek. Neem de punaise, druk de punt in het midden door de ruimte en duw hem vast in het blokje hout. Wat je nu gemaakt hebt stelt een zwart gat voor.
- Probeer de asteroïde zo dicht mogelijk langs het zwarte gat te sturen, zonder dat hij hem raakt. Gaat dit makkelijker of moeilijker dan bij de Zon?
- Probeer de asteroïde nu zo een zetje te geven dat hij zo lang mogelijk om het zwarte gat blijft draaien. Hoe lang lukt dat?
- Had de Zon of het zwarte gat volgens jou meer zwaartekracht? Leg uit waarom.
- Haal de punaise weer los. Probeer nu eens 2, 3 of nog meer balletjes / knikkers door de ruimte te laten rollen. Probeer ze niet te laten botsen. Kijk goed wat voor effect ze op elkaar hebben.