Дивовижні факти, чому в космосі дійсно невагомо - WELT
Чому ви справді невагомі в космосі
Вага - не кілограми!
Це одна з речей про важкість. Якщо ви запитаєте когось: наскільки ти важкий? і він відповідає, наприклад: "75 кг", то це може бути розмовною інформацією, але з фізичної точки зору це просто дурниця кг. Кілограми - це міра маси, яку кожне тіло не змінило незалежно від обставин, незалежно від того, на землі воно чи невагоме у просторі. Тільки дія сили тяжіння на масу створює вагу F (вага). Дві величини відомо, що вони пов’язані між собою за допомогою простого рівняння F = m * g, згідно з яким у наших середніх широтах на землі g = 9,81 м/с ** 2. Правильна відповідь на запитання: «Наскільки ти важкий? "або" Скільки вашої ваги? "має бути" 75 кг * 9,81 м/с ** 2 = 735,75 Н ". Ніхто цього не говорить, і я хотів би поспоритись, що дуже мало людей усвідомлюють, як неправильно давати кг.
Сила тяжіння сягає нескінченно далеко
Вага завжди залишається незмінним, лише вага змінюється, коли ви віддаляєтесь від землі. Він зменшується квадратично з віддаленням від центру Землі, тому в принципі поширюється нескінченно далеко в космос. Тут на земній поверхні, тобто 6378 км від центру землі, вона становить 9,81 м/с ** 2, а на МКС на висоті 400 км, тобто 6778 км, вона все ще 9,81 * (6378/6778) ** 2 = 8,69 м/с ** 2 і, таким чином, все ще 89%, як на землі. З Місяцем це лише 0,03%, як на землі, але цього достатньо, щоб змусити величезну масу Місяця вийти на орбіту навколо Землі.
Також цікаво: Чому більшість людей думають неправильно
А як щодо невагомості в просторі? Припустимо, ми знаходимося на МКС, тому у нас все ще 89% сили тяжіння. Але оскільки МКС завжди літає по колу навколо Землі і відчуває відцентрову силу, яка рівно настільки велика, як сила тяжіння, обидві сили анулюють одна одну. Отже, моя вага на орбіті зникла (шкала на земній орбіті показує нуль), тому що гравітаційна сила Землі скасована. Моя маса залишається незмінною.
Чому ти невагомий всюди в космосі?
До цього часу все було легко зрозуміти. Зараз стає все складніше: чому ти всюди в космосі невагомий, навіть якщо я лечу прямо на Місяць, як тодішні космонавти Аполлона? Тут немає відцентрової сили, яка б відміняла гравітацію. Відповідь полягає в інерції. Під час польоту на Місяць космічний корабель уповільнюється силою тяжіння. Як і при гальмуванні в машині, це штовхає вас вперед. Це сила інерції, яка, як і відцентрова сила, врівноважує силу тяжіння. Насправді відцентрова сила - це також інерційна сила, але вона діє поперек, коли я лечу по колу (прискорюючись убік), а звичайна інерційна сила діє вперед і назад, залежно від того, гальмую я чи прискорюю в напрямку руху.
Що регулює розмір моєї інерційної сили? Відповідь полягає в тому, що Господь Бог створив фізику таким чином, що незалежно від того, де ви знаходитесь у космосі, інерційна сила анулює всі діючі сили (сили землі, сонця, місяця, інших планет ...). Тому в космосі завжди невагомо. Єдиний виняток: я прискорюю свій космічний корабель за допомогою приводу. Це штовхає мене на підлогу космічного корабля, яку я можу виміряти вагою. Отже, існує штучна гравітація.
Чому ти не займаєш невагомістю під час дайвінгу?
Але дайвінг - це хороша невагомість
Справжню невагомість можна відчути "на землі" лише при вільному падінні, тобто при стрибках з дайвінг-платформи або параболічному польоті. Тому параболічні польоти є частиною регулярних тренувань космонавта. Дайвінг також є частиною підготовки космонавта. Незважаючи на те, що це не створює невагомості, це настільки важливо, оскільки рухи у воді подібні до руху у невагомості в просторі. Приклад, коли я хочу вкрутити гвинт у стіну за допомогою викрутки в просторі, гвинт не обертається, але я обертаю гвинт. Тому вам завжди потрібна міцна влада в просторі для роботи. Це саме те, що дайвер відчуває під водою. Тому підводне плавання є ідеальним тренуванням для космічних операцій на МКС.
Гостьова стаття проф. Ульріх Вальтер, випускник фізика та відомий космічний експерт, і представляє документальний цикл "Простір-час" з вересня 2016 року.