Vraag 16SpaceShipOne

Sinds 2004 bestaat de mogelijkheid om figuur 1 met het ruimteschip SpaceShipOne een paar minuten in de ruimte te verblijven. c In figuur 1 is getekend hoe dat gaat. Figuur 1 is niet op schaal. Een speciaal daarvoor gemaakt vliegtuig (de White Knight) brengt het ruimteschip SpaceShipOne naar een hoogte van ongeveer 15 km waar het ruimteschip wordt losgekoppeld. In de figuur zijn de punten a , b , c , d en e aangegeven. − In punt a schakelt de raketmotor aan b d en dan gaat SpaceShipOne met een grote versnelling vrijwel verticaal omhoog. − In punt b gaat de raketmotor uit. e − Punt c is het hoogste punt van de a baan. Na het passeren van dit punt valt SpaceShipOne terug naar de aarde. − Na het passeren van punt d begint het ruimteschip door de luchtweerstand weer af te remmen. − Vanaf punt e gaat SpaceShipOne als zweefvliegtuig verder tot de landing. Op de uitwerkbijlage staat de grafiek van de verticale snelheid v als y functie van de tijd van een vlucht van het ruimteschip. De tijdstippen die horen bij het passeren van de punten a , b , c en d zijn op de horizontale as aangegeven. Tijdstip t hoort bij het hoogste punt c van de baan. c

Op een bepaalde hoogte ten opzichte van de aarde (maar ook aan het aardoppervlak zelf) geldt voor de valversnelling: GM g = 2 r Hierin is: 2 − 2 − G de gravitatieconstante (in Nm kg ); − M de massa van de aarde (in kg ); − r de afstand tot het middelpunt van de aarde (in m ).

De inzittenden van het ruimteschip zijn op een deel van hun vlucht gewichtloos; dit betekent dat de normaalkracht op de inzittenden op dat moment gelijk is aan 0 N . Op de uitwerkbijlage staat hierover een tabel.

Kruis in de tabel op de uitwerkbijlage aan of de inzittenden van het ruimteschip wel of niet gewichtloos zijn op de trajecten ab , bc , cd en in punt c .