Examenopgave havo, natuurkunde, voorbeeldexamen 2015, opgave 5: Venus
Venus wordt wel eens ochtendster of avondster genoemd, maar dat is eigenlijk niet goed want Venus is een planeet.
Hieronder volgen enkele stellingen:
1. Ons zonnestelsel bevat geen enkele ster.
2. Sterren staan stil en planeten bewegen.
3. Planeten kunnen, net als sterren, ook licht
uitstralen.
4. Venus staat van alle planeten het dichtst bij de zon.
Vraag a. Geef van elk van de bovenstaande stellingen aan of deze klopt of niet.
1. Niet waar
2. Niet waar
3. Niet waar
4. Niet waar
Venus draait, net als de aarde, in een cirkelbaan om de zon. Gegevens over het planetenstelsel staan in Binas tabel 31.
Vraag b. Bereken de snelheid waarmee Venus om de zon draait.
De afstand van Venus tot de zon is 0,1082 .1012 m; de omlooptijd van Venus om de zon is 224,7 d. De snelheid van Venus om de zon is dan:
$v = \frac{2\pi r}{T} = \frac{2\pi \cdot 0,\!1082 \cdot 10^{12}}{224,\!7 \cdot 24 \cdot 3600} = 3,\!502 \cdot 10^{4} \text{ ms}^{-1}$
In figuur 2 zijn zowel Venus als de aarde in hun baan om de zon weergegeven. In deze figuur stelt de letter W een waarnemer op aarde voor.
Vraag c. Is Venus voor de waarnemer W als ochtendster of als avondster te zien? Licht je antwoord toe.
Waarnemer W ziet Venus als avondster omdat de zon voor de waarnemer
ondergaat (het wordt avond).
Soms staan Venus, de aarde en de zon precies op één lijn. Zie figuur 3. Dit verschijnsel wordt een Venusovergang genoemd. De foto in figuur 4 toont de Venusovergang zoals die op 8 juni 2004 in Nederland te zien was.
Vraag d. Leg uit waarom Venus in figuur 4 als een zwarte stip, maar in figuur 1 als een witte stip te zien is.
In figuur 4 dekt Venus het zonlicht af omdat Venus voor de zon langs beweegt. Venus is dan op aarde als een zwarte stip te zien. In figuur 1 is Venus als een witte stip te zien omdat Venus het zonlicht reflecteert richting aarde.
Vraag e. Geef in figuur 2 aan waar Venus staat als er op aarde één jaar verstreken is. Licht je antwoord toe.
Venus legt in 1 jaar $\frac{365}{224,\!7}$ omwentelingen om de zon af.
Dit komt overeen met een hoek van 585 graden ten opzichte van de gegeven
beginpositie.
Op 6 juni 2012 vond de volgende Venusovergang plaats.
Vraag f. Toon met een berekening aan dat Venus, de aarde en de zon dan weer op één lijn stonden.
Tussen 6 juni 2012 en 8 juni 2004 zijn (8 . 365,256 - 2) = 2920 dagen
verstreken.
Dan heeft Venus $\frac{2920}{224,\!7}$ omwentelingen gedaan.
Dit zijn 12,995 (dus bijna precies 13) omwentelingen.
Venus staat dan weer (bijna) op dezelfde positie als in 2004. De aarde staat na 8 jaar weer op dezelfde positie als in 2004. Op 6 juni 2012 zullen de zon, de aarde en Venus dus weer op één lijn staan.
