HOOFDSTUK I

figuur

Een steen, die aan een touw bevestigd is en in een horizontaal vlak rondgeslingerd wordt, beschrijft een cirkelbaan.

Alle vectoren in de eerste tekening hiernaast, die deze beweging illustreert, hebben, als de grootte van de snelheid overal gelijk is, dezelfde lengte. Niettegenstaande dat is de snelheid niet eenparig, omdat de weg geen rechte lijn is. Alleen bij de eenparige rechtlijnige beweging zijn geen krachten werkzaam. Hier zijn ze echter wel werkzaam en verandert de snelheid, weliswaar niet in grootte maar in richting.

figuur

Ten gevolge van de wet van de traagheid moet hiervoor een of andere kracht verantwoordelijk zijn; in dit geval een kracht tussen de steen en de hand, die het touw vasthoudt. Een tweede vraag rijst nu op: in welke richting werkt die kracht? Weer geeft het vectordiagram, in de tweede figuur hiernaast, het antwoord. De snelheidsvectoren voor twee zeer nabijgelegen punten worden uitgezet en de verandering van de snelheid geconstrueerd. Deze laatste vector blijkt gericht te zijn langs het touw naar het middelpunt van de cirkel en staat altijd loodrecht op de snelheidsvector of raaklijn. Met andere woorden oefent de hand door het touw een kracht uit op de steen.

Van hetzelfde type is het zeer belangrijke voorbeeld van de beweging van de maan om de aarde. Bij benadering mag deze als een eenparig cirkelvormige beweging worden beschouwd. Om dezelfde reden waarbij in het vorige geval de kracht naar de hand gericht was, is ze nu gericht naar de aarde. Er is evenwel geen touw, dat de aarde en de maan verbindt, maar wij kunnen ons een lijn voorstellen tussen de middelpunten van deze twee hemellichamen; de kracht is nu langs deze lijn gericht naar het middelpunt van de aarde, evenals de kracht op een in de lucht geworpen steen of op een steen, die men uit een toren laat vallen.