# Les 1: Theoretische onderbouwing

# Les Theoretische onderbouwing

## Theoretische leerdoelen:

## Waarom lanceren we een raket niet recht omhoog?

Wanneer een raket recht omhoog wordt gelanceerd, zal de raket ook weer omlaag komen. Om in een baan rond de aarde te komen, is de horizontale snelheid zeer belangrijk.
Dit kunnen we laten zien in Kerbal Space Program. Een simpele raket die recht ohoog wordt geschoten, komt ook weer naar de aarde terug. Wanneer er horizontale snelheid wordt opgebouwd, kan er wel een baan rond de aarde worden bereikt.

Raket die recht omhoog wordt gelanceerd:
https://youtu.be/ZSy8XGYN8do

Raket met gravity turn:
https://youtu.be/LC_wa1ecs9Y

## Waarom maken we de raketten niet gewoon groter als we verder willen komen.

Dit werkt wel, maar beperkt. Als een raket groter wordt, dan moet er ook meer gewicht naar oven worden geschoten. Om dat extra gewicht naar boven te krijgen, is extra brandstof nodig. Maar die extra brandstof weegt natuurlijk ook wat, dus wordt de raket weer zwaarder. En als de raket zwaarder wordt is er weer extra brandstof nodig, enzovoort. De oplossing is dus niet steeds grotere raketten te gebruiken, maar vooral om betere raketmotoren te maken, die de brandstof efficiënter gebruiken. Op die manier hoeft de raket niet zwaarder of groter gemaakt te worden, om toch verder te komen.

Raket die veel meer brandstof aan boord heeft (9000kg ipv 3600kg)
https://youtu.be/qPxstZbXwWY

## Waarom maken we in de natuurkunde vaak gebruik van een grafiek, en niet van een tabel?

Waarom moet je een grafiek maken van je gegeven, als je de gegevesns al in de tabel kunt lezen?
Als we metingen doen, maken we altijd wel een meetfout. Je drukte net iets te laat (of te vroeg) op de stopwatch, of je geodriehoek lag nèt niet helemaal goed. Door een grafiek te maken, en een vloeiende lijn te trekken, kunnen we veel van die meetfouten minimaliseren.

- vaardigheid: maken van een tabel in excel
- vaardigheid: inschatten hoeveel meetpunten nodig zijn voor een mooie grafiek
- vaardigheid: maken van een grafiek in excel met een trendlijn

Met behulp van Kerbal Space Program:

- laten zien dat recht omhoog lanceren geen zin heeft (raket stort weer naar aarde)
- korte theoretische uitleg (max 5 min) dat de oplossing is om horizontaal snelheid op te bouwen
- laten zien in KSP dat met horizontale snelheid er wel een baan rond de aarde bereikt kan worden.
- laten zien dat als je de raket groter maakt, dat niet automatisch betekent dat je dan ook verder komt
- noemen van de De tirannie van de raketvergelijking (NASA - The Tyranny of the Rocket Equation)
- uitleg over het practicum

## Optionele leerdoelen om het niveau aan te passen, of wanneer meer tijd te vullen is:

- gewichtsloos =/= massaloos
- hoogte dampkring
- verschillende banen rond de aarde (lage baan, hoge baan)
- geostationaire baan (+ mogelijk uitrekenen hoe hoog die dan moet zijn)