Vandaag de eerste sessie van het doctorsspreekuur. Ook een vraag? Stel hem aan de doctor via het contactformulier!

Gaat u zitten, wat scheelt er aan?

Dag doctor. Ik wordt soms opeens zo duizelig. Vooral wanneer ik omhoog kijk. Dan zie ik de zon, of de sterren. Dat ligt er een beetje aan hoe laat het is. En dan denk ik: ik zie dat de zon beweegt, en dat de sterren bewegen. Toch weet ik dat de aarde draait. Maar weet ik dat dan? Hoe kan iemand weten dat de aarde draait?

De aarde draait om zijn as, de maan draait om de aarde en samen draaien ze om de zon. Dat klinkt logisch, maar dat klinkt eigenlijk alleen maar logisch omdat je dat op school geleerd hebt. Het is ons verteld en we hebben het aangenomen.

Misschien omdat het ook wel te groot is om over na te denken. Je staat op de aarde en je weet dat je ronddraait. Met een behoorlijke snelheid zelfs: op de evenaar ga je met 1670 km/uur in het rond.

Maar voel jij het?

Rond 1540 werd waarschijnlijk over het algemeen aangenomen dat de aarde ronddraait. Maar experimenteel bewijs was er toen nog niet, de experimenten kwamen pas later.

Het meest elegante experiment was van Foucault in 1851.

Foucault en zijn slinger

In het pantheon in Parijs hing Foucault een 28 kilo zware loden kogel aan een touw van 67 meter lang. Dat was zo’n zware kogel aan zo’n lang touw dat hij urenlang heen en weer bleef slingeren nadat Foucault hem had losgelaten.

Het experiment in werking!

Aan de onderkant van de kogel zat een puntje, dat krassen maakte op de tafel waar hij overheen slingerde.

Elke slingerbeweging maakte een nieuw krasje. En wat er gebeurde is dat die krasjes niet mooi over elkaar heenliepen, zoals je misschien zou verwachten:

Wat je zou denken dat er gebeurt: de slinger gaat rechtdoor

Bovenaanzicht van de tafel. De rode streep is de kras van de slinger.

Wat er wél gebeurde is dat ze een rondje draaiden:

Wat er echt gebeurt: de krassen draaien

(Dit is te netjes, in het echt ziet het er meer uit als zo’n bloem die je met een spirograaf kunt maken)

Dit patroon van krasjes bewijst dat de aarde draait.

Hoezo dan?

Om te begrijpen waarom dit experiment laat zien dat de aarde draait, moet je eerst weten wat traagheid is

Traagheid

Ken je dat, als je auto niet wilt starten? Dan zal je hem moeten duwen. Als je dat wel eens gedaan hebt, dan weet je dat het eerste stukje heel zwaar is: de auto is bijna niet van zijn plek te krijgen. Maar wanneer hij eenmaal gaat bewegen, dan wordt het steeds makkelijker, totdat het lijkt alsof hij vanzelf gaat.

Een beetje zoals jij dus, voordat je aan die grote nieuwe opdracht begint.

Een auto duwen is in het begin heel moeilijk

Wanneer je auto dan eenmaal in beweging is, dan is hij ook moeilijk weer te stoppen. Wanneer jij eenmaal in de flow zit, dan ga je ook door.

In de natuurkunde heet dit verschijnsel traagheid (beetje een rare naam, maar ja).

Traagheid houdt in dat een voorwerp het liefst in de toestand blijft waarin het al is. Een grote loden kogel die stilligt blijft het liefst liggen, een kogel die beweegt blijft het liefst in beweging.

Als je de toestand van een loden kogel wilt veranderen, dan moet je er een kracht op uitoefenen. Als je een kogel die stil ligt wilt laten rollen dan moet je hard aan de ene kant duwen, als je hem weer wilt stoppen dan moet je dit juist aan de andere kant doen.

Maar dit geldt ook voor de richting waarin de kogel beweegt: als je de kogel van richting wilt laten veranderen dan zul je tegen de zijkant moeten duwen. De kogel gaat het liefst rechtdoor, totdat iets of iemand tegen de zijkant aanduwt.

Om de richting van een bewegende kogel te veranderen moet je er tegen duwen

Van boven gezien. Een bewegende kogel gaat rechtdoor. Als je hem van richting wilt laten veranderen dan moet je tegen de zijkant duwen (gele pijl)

Een kogel aan een touw

Als je die grote loden kogel nou aan een heel lang touw hangt, dan heb je een hele grote slinger. En dat is wat Foucault deed. Als je zo’n grote slinger optilt en dan loslaat dan gaat hij vanuit je handen rechtdoor naar beneden en aan de andere kant weer omhoog. Daar stopt hij, gaat naar beneden en komt naar je terug.

Een loden kogel aan een touw is een slinger

Zolang er geen kracht op de kogel werkt dan zal de baan van de kogel niet veranderen en zal de kogel recht vooruit gaan, zonder af te wijken. Er is voor een loden kogel geen reden om zomaar een hoek om te gaan. (In tegenstelling tot jou, wanneer je midden in je project toch even Facebook moet checken.)

Maar nou komt de truc van dit experiment: terwijl die slinger rechtdoor gaat, draait de aarde een klein stukje om zijn as. En de aarde schuift daarbij dan een klein stukje ‘onder de kogel door’.

Dit gebeurt elke keer dat de slinger een zwaai maakt. Bij elke zwaai gaat de kogel rechtdoor, en bij elke zwaai draait de aarde een stukje verder. Als je op de aarde naar de slinger staat te kijken, dan draai jij met de aarde mee.

Wat er dan lijkt te gebeuren, is dat de slinger draait: de krasjes vormen het patroon van hierboven. Maar dat is niet wat er gebeurt! Want zoals gezegd, er is geen kracht die de kogel van richting zal laten veranderen.

De kogel gaat dus echt rechtdoor en

De aarde draait.

Zit u ook ergens mee?

dr. Hoofdwerker is klaar om u te zien

Vraag het de doctor!

Het doctorsspreekuur, voor al uw natuur-filosofische klachten, kwalen en pijnen!

Open voor iedereen, stel gerust je vraag via het contactformulier.

Bonus over de draaiing van de aarde (of voor extra verwarring)

De draaiing is het duidelijkst te zien als je de slinger precies op de noord of zuidpool zou ophangen. Daar draait de aarde precies om de slinger heen. Op de noordpool zal het lijken alsof de slinger met de klok mee draait, terwijl op de zuidpool lijkt alsof de slinger tegen de klok in draait.

Als je een slinger (terwijl hij slingert) van de noordpool naar de zuidpool zou brengen, dan moet hij dus ergens van draaiing omwisselen, van met de klok mee naar tegen de klok in. En dat betekent dat hij ook ergens niet moet draaien

Dat gebeurt op de evenaar: daar draait hij helemaal niet!

Want daar zit je precies tussen de noord en zuidpool in.

Wil je wekelijks een e-mail update van de Hoofdwerker?

Schrijf je in op de nieuwsbrief!

Nieuwsbrief wordt beheerd via MailChimp