Hogyan jön létre a súlytalanság. Súlytalanság a Földön és az űrben. Négy testtömeg egy gyorsan mozgó liftben
2. dia
CÉL: A súlytalanság fogalmának komplex formában történő megadása CÉLKITŰZÉSEK: A jelenség mechanizmusának megértése; Írja le ezt a mechanizmust matematikailag és fizikailag; Mondjon néhány érdekes tényt a súlytalanságról; Megérteni, hogyan befolyásolja a súlytalanság állapota az űrhajón, állomáson stb. Tartózkodó emberek egészségét, vagyis biológiai és orvosi szempontból vizsgálni a súlytalanságot.
3. dia
Testtömeg - az az erő, amellyel a test a talajhoz való vonzódása miatt egy támaszra vagy felfüggesztésre hat. Newton III. Törvénye szerint: Р = -Fу (1) (1. ábra); 2) Továbbá Newton III. Törvénye szerint Fт = -Fу (2); 3) Az 1. és 2. kifejezést összehasonlítva a következőket kapjuk: P = FT; 4) Newton II. Törvénye szerint, amikor egy m tömegű test az Ft gyorsulás és az FU rugalmas erő hatására az a gyorsulással mozog, akkor az egyenlőség teljesül: FT + FU = ma 5) A P = -FU és Ft egyenletekből + Fy = ma kapjuk: P = Ft - ma = mg - ma, vagy P = m (g - a). 6) OY (2. ábra): Py = m (gУ - aУ) vagy P = m (g - a).
4. dia
Négy testtömeg egy gyorsan mozgó liftben
Amikor a gyorsított felvonó testtömegéről beszélünk, általában három esetet veszünk figyelembe: A lift gyorsulással felfelé mozog (P> mg, P = mg + a) A lift gyorsulással lefelé mozog (P
5. dia
És hogyan kell mozognia a liftnek, hogy valaki menjen a mennyezeten? A felvonónak nagy g gyorsulással kell mozognia. Amikor az a gyorsulás egyenlő g -vel, a súly nullává válik. Ha tovább gyorsul a gyorsulás, akkor feltételezhető, hogy a testsúly irányt fog változtatni.
6. dia
SÚLY Ha a test a tartóval együtt szabadon esik, akkor a = g, és a P = m (g - a) képletből az következik, hogy P = 0. A súly eltűnése, amikor a támasz mozog a konszolidált zuhanás gyorsulásával súlytalanságnak nevezik. A súlytalanságnak két típusa van: Statikus súlytalanság - súlyvesztés, amely az égitestektől nagy távolságban következik be a gravitáció gyengülése miatt. 2) Dinamikus súlytalanság - az az állapot, amelyben egy személy a pályán lévő repülés során tartózkodik.
7. dia
A dinamikus súlytalanság megjelenése
8. dia
A külső erők hatása alatt álló test súlytalan állapotba kerül, ha: 1) a testre ható erők csak hatalmasak (gravitációs erők); Ezeknek a tömegereknek a tere lokálisan homogén; A test minden részecskéjének kezdeti sebessége abszolút értékben és irányban azonos.
9. dia
Láng nulla gravitációban Nulla gravitációban a gyertya lángja gömb alakú, és kék színű gyertya lángja van a Földön Láng nulla gravitációban
10. dia
Folyadék forralása nulla gravitációban Nulla gravitáció esetén a forralás sokkal lassabb folyamat lesz. A folyadék rezgése azonban hirtelen forrást okozhat. Ez az eredmény kihat az űriparra. Forró víz a Földön Forrásban lévő víz nulla gravitációban
11. dia
EMBER ÉS SÚLYTALAN A súlytalansággal kapcsolatos problémák megoldásának módjai: Izomképzés, elektromos izomstimuláció, a test alsó felére gyakorolt negatív nyomás, farmakológiai és egyéb eszközök; Mesterséges gravitáció létrehozása az űrhajón; Az izomtevékenység korlátozása, egy személy megvonása a szokásos támasztól a test függőleges tengelye mentén, a vér hidrosztatikus nyomásának csökkentése stb.
12. dia
A létfontosságú tevékenységek problémáinak vizsgálata az űr -amerikai "Skylab" orbitális állomáson (az angol Skylabból, azaz az égbolt laboratóriumából)
13. dia
Zéró gravitációs sebészet Dominique Martin bordeaux -i professzor vezette francia orvosok végezték el a világ első nulla gravitációs műtétjét. A kísérletet az A-300-as utasszállító fedélzetén végezték egy speciálisan felszerelt modulban. Három sebész és két aneszteziológus vett részt, akiknek zsírdaganatot kellett eltávolítaniuk egy beteg - önkéntes - 46 éves Phillip Sansho karjáról, nulla gravitációs körülmények között.
14. dia
Következtetések A súlytalanság akkor következik be, amikor a test szabadon esik a támasszal együtt, azaz a test és a támasz gyorsulása egyenlő a gravitáció gyorsulásával; A súlytalanság kétféle: statikus és dinamikus; A súlytalanság alkalmazható néhány technológiai folyamat megvalósítására, amelyeket nehéz vagy egyáltalán nem lehet megvalósítani a szárazföldi körülmények között; A láng nulla gravitációs vizsgálatára van szükség az űrhajó tűzállóságának felméréséhez és a speciális tűzoltó eszközök kifejlesztéséhez;
15. dia
Összegzés A folyadék űrben történő forralási folyamatának részletes megértése rendkívül fontos a tonna folyékony üzemanyagot fedélzetén szállító űrhajók sikeres működéséhez; A súlytalanság hatása a szervezetre negatív, mivel számos létfontosságú funkciójában megváltozik. Ezt úgy lehet korrigálni, hogy mesterséges gravitációt hoznak létre az űrhajón, korlátozzák az űrhajósok izomműködését stb. Az embert meg lehet műteni a világűrben, súlytalanság körülményei között. Ezt bizonyították francia orvosok Dominique Martin bordeaux -i professzor vezetésével.
16. dia
17. dia
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
Az összes dia megtekintése
Valószínűleg mindannyian tapasztaltuk a súlytalanság érzését az életünkben. Nézzük meg, mi a súlytalanság, hogyan érhető el és hol érezhető.
Amikor megválaszoljuk azt a kérdést, hogy mi a súlytalanság, sokan emlékezni fognak a gravitációs erőre és a szabad repülés lehetőségére, a mennyezeten járásra, a repülő tárgyakra és az űrhajósokra, akik leggyakrabban ezt az érzést tapasztalják.
A súlytalanság fogalmának megvitatásához javaslom a kérdés tudományos részének és a fizikai jelenségnek a megvitatását. A Föld bolygón a tárgyak és élőlények vonzóerővel (gravitációval) rendelkeznek. Így ha a tárgy mozog vagy nyugalomban van, akkor a tárgy gravitációs nyomása van a felületen.
A súlytalanság egy olyan test állapota, amelyben a felülettel való kölcsönhatás ereje jelentősen kicsi, és nincs nyomás egymásra. A súlytalanság meghatározásakor gyakran a gravitáció vagy a mikrogravitáció fogalmát használják.
Érdekes tények a súlytalanságról és a gravitációról
Mit tudunk te és én a súlytalanságról, hogyan jellemezhetjük ezt a jelenséget?
Kényelmetlenség.
Jelenleg a súlytalanság jelenségét teljes mértékben tanulmányozták, és nem sok kérdést vet fel. A repülés előtt az űrhajósok hosszú ideig felkészülnek a testre a súlytalanságra, és ennek ellenére a gravitáció hiánya meglehetősen nagy stresszt okoz a testnek.
A súlytalanság jelenségének fő megsértése a testben lévő folyadék, különösen a vérnyomás változásában figyelhető meg. Ezenkívül nincs megszokott terhelés a mozgásszervi rendszerben, ami kényelmetlenséget okoz. Miután az űrhajóst az űrállomásra szállították, teste egy ideig alkalmazkodási időszakon megy keresztül, annak ellenére, hogy a repülés előtt sok hónapig készülődött.
A súlytalanság hatása a testre
Általában a test alkalmazkodási ideje 7-10 napig tart. Ennek eredményeként az űrhajósok a gravitáció hiánya miatt lefogynak, csökken a munkaképességük és nő az általános testfáradtság. A szövetekben lévő elemek aránya is változhat. Hosszú űrben tartózkodás után az ember néhány centiméterré válhat a súlytalanság miatt. Ennek eredményeképpen az idegek csípődhetnek, különböző izom- és ízületi fájdalmak jelenhetnek meg.
Táplálás.
Ma az űrhajósok étrendje nagyon változatos. Az étrend fagyasztva szárított ételekből áll, alumínium csövekbe csomagolva. Szinte minden étel püré formájában van. Az étrendet és a tartályt úgy alakították ki, hogy elkerüljék a morzsákat és a szembe kerülést. A sütik kicsiek, hogy ne harapjanak, és tetejüket héjjal borítják.
A súlytalanság érzésének elméletben és gyakorlatban való megtapasztalásának módjai
A súlytalanság érzése teljes mértékben megtapasztalható az űrben, de ehhez ezt a szakmát kell választania, és hosszú évekig készülnie kell. A súlytalanság érzése azonban a Földön tapasztalható, bár jelentéktelen.
A Földön a súlytalanság a következő módon modellezhető. Kísérleti és oktatási célokra az űrhajós egy különleges repülőgép segítségével 40 másodpercig nulla gravitációs állapotot hozott létre, amely csak a gravitációs erők hatását fejtette ki. A repülőgép pályája egy parabolt követ. Ilyen érzéseket most speciális szimulátorokon, vidámparkokban lehet tapasztalni. A lényeg az, hogy a magasság gyorsan növekszik, majd hirtelen le is esik, ami a szabad esés, a súlytalanság érzését okozza.
Hasonló érzéseket tapasztalunk a polgári légiközlekedési járatokon a repülőgép leszállása során, valamint egy autóban is, a mozgás élesen lecsökken felülről lefelé.
Ezenkívül hasonló érzéseket szerezhet, ha trambulinon ugrik, közvetlenül az elesés előtt a levegőben van az ugrásból, a modern nagysebességű liftekben, amelyek hirtelen megállnak a magas padlón.
Most már léteznek a súlytalanság speciális szimulátorai, amelyekben ezt az érzést tapasztalhatja meg egy kifejezetten erre a célra felszerelt IL-76 típusú repülőgép fedélzetén. Repülés közben a magasság élesen emelkedik, és 8-9 km magasságban a pilóta kikapcsolja a hajtóművek teljesítményét, ezáltal a repülőgép tehetetlenségből mozoghat. Éppen akkor, amikor a gravitációs erő egyenlővé válik a tehetetlenségi erővel, súlytalanság érhető el. A repülés során a csoport számos ilyen súlytalanság érzést tapasztal a repülőgép fedélzetén. Egy ilyen járat költsége egyéni, és kirándulással, űrétkezéssel és még sok mással kombinálható.
Következtetés
A súlytalanság jelenségét alapvetően az űrben lehet megtapasztalni, de időnként repülőgépen, látnivalón, liftben és még trambulinon is tapasztalhatjuk, bár szó szerint másodpercekig tart.
SÚLYTALANSÁG- olyan állapot, amelyben egy anyagi test helyezkedik el, és szabadon mozog a Föld (vagy bármely más égitest) gravitációs mezőjében, csak a gravitációs erők hatására. Megkülönbözteti. a H. állapotának sajátossága, hogy amikor H. a test részecskéire hatva pl. az erők (gravitációs erők) nem okoznak testrészecskék kölcsönös nyomását egymásra.
Amikor egy test nyugalomban van a Föld gravitációs mezőjében vízszintes síkon, akkor egy vele számszerűen egyenlő, de ellentétes irányú erő hat rá - a sík reakciója. Ennek eredményeképpen belső értékek keletkeznek a testben. erőfeszítések a testrészecskék egymásra gyakorolt kölcsönös nyomásának formájában. Az emberi test érzékeli az ilyen belső. erőfeszítéseket, mint a számára megszokott súlyállapotot. Ezek az int. erőfeszítések a repülőgép reakciójának hatására. A reakció felületes erő, vagyis olyan erő, amely közvetlenül hat a test felületének valamely részére; a test más részecskéihez, ennek az erőnek a hatását a szomszédos részecskék rájuk gyakorolt nyomása közvetíti, ami a megfelelő belső testet okozza. erőfeszítések. Hasonló int. erők akkor keletkeznek, amikor más felszíni erők hatnak a testre: vonóerők, közeg ellenállási erői stb. Ha a felületi erő számszerűen nagyobb, mint a gravitációs erő, akkor a belső erő ennek megfelelően nagyobb. erők, ami a túlterhelés jelenségét okozza, és például helye van a rakéta elején.
A gravitációs erő tömegerő, és a felszíni erőkkel ellentétben közvetlenül hat a test minden részecskéjére. Ezért, amikor csak gravitációs erők hatnak a testre, közvetlenül ugyanazt a gyorsulást adják a test minden részecskéjének, és ezek a részecskék szabadon mozognak anélkül, hogy kölcsönös nyomást gyakorolnának egymásra; a test H állapotban van.
Általában a H. állapot akkor jelentkezik, amikor: a) a testre ható külső hatás. az erők csak hatalmasak (gravitációs erők); b) ezeknek a tömegerőknek a tere lokálisan egységes, vagyis a térerők a test minden részecskéjének mindegyik pozíciójában azonos nagyságú és irányú gyorsulást kölcsönöznek, ami gyakorlatilag a gravitációs térben való mozgás során történik. a Földet, ha a test méretei kicsik a Föld sugarához képest; kezdetben. a test minden részecskéjének sebessége abszolút értékben és irányban azonos (a test halad előre).
Például kozmikus. légy. a készülék (vagy műholdak) és a benne lévő összes test, miután megkapták a megfelelő kezdetet. sebességgel, a gravitációs erők hatására pályájuk mentén gyakorlatilag ugyanolyan gyorsulással mozognak, mint a szabadok, és sem maguk a testek, sem részecskéik nem gyakorolnak kölcsönös nyomást egymásra, vagyis H állapotban vannak. a készülék, a benne levő test nyugalomban maradhat bárhol (szabadon "lóghat" a térben). Bár a gravitációs erők N. alatt hatnak a test minden részecskéjére, de nem külsőre. felszíni erők, a rozs a részecskék egymás közötti nyomását okozhatják. Vegye figyelembe, hogy az int. más jellegű erőfeszítések, amelyeket nem külső okoz. befolyásolja például. molekuláris erők, termikus, izmos erők az emberi testben is lejátszódhatnak H.
H. jelentősen befolyásolhatja számos fizikai. jelenségek. Például egy edénybe öntött folyadékban az intermolekuláris kölcsönhatás erői, amelyek „földi” körülmények között kicsi a súly miatti nyomóerőkhöz képest, csak a meniszkusz alakját befolyásolják. H.-ban ezeknek az erőknek a hatása ahhoz a tényhez vezet, hogy a zárt edénybe helyezett nedvesítő folyadék egyenletesen oszlik el az edény falain, és a levegő, ha van, elfoglalja az edény középső részét, míg a nem nedvesítő a folyadék golyó formájában van az edényben. Az edényből kiöntött folyadékcseppek is golyókká omlanak.
A következmény azt jelenti. a H. feltételek eltérései a "földi" feltételektől, amelyekben a műszereket és a műholdak egységeit hozzák létre és hibakeresik, kozmikus. légy. az űrhajókat és hordozórakétáikat, H. problémája fontos helyet foglal el az űrhajósok egyéb problémái között. Tehát a H. körülményei között az olyan eszközök és eszközök, amelyekben fizikai használatot végeznek, alkalmatlanok. inga vagy a folyadék szabad áramlása stb. A H. elszámolása különösen fontos lesz azoknál a rendszereknél, amelyekben részben folyadékkal töltött tartályok vannak, ami például a motorban történik. folyadékcsont-sugárhajtóműves berendezések, amelyeket többszörös bekapcsolásra terveztek a térben. repülési. Számos más technológia is megjelent. problémák.
Különösen fontos figyelembe venni a H. körülmények sajátosságait a lakott tér repülése során. hajók, mivel a H. emberi élet körülményei jelentősen eltérnek a szokásos, "földi" feltételektől, ami számos létfontosságú funkciójának megváltozását okozza. Azonban lesz. A képzés és a megelőző intézkedések lehetővé teszik, hogy egy személy maradjon és sikeresen dolgozzon H.
Azt is feltételezik, hogy amikor nagyon hosszú. az orbitális (földközeli) vagy bolygóközi állomásokon végzett repülések művészetet hozhatnak létre. "nehézség", például a dolgozószobák elhelyezése a központ körül forgó kabinokban. az állomás részei. Ezekben a kabinokban a testek a fülke oldalsó felületéhez fognak nyomódni, a szélek "padló" szerepet játszanak, és ennek a "padlónak" a testre alkalmazott reakciója művészetet hoz létre. "nehézség".
Az űrben a súlytalanság az élet és a tevékenység állandó feltétele. Ez élesen megkülönbözteti a teret attól a környezettől, amelyben az emberiség él. A Földön az ember folyamatosan küzd a gravitációs erővel, ezért saját súlyának elvesztése szokatlan számára, és nincs tapasztalat arról, hogy az ember nulla gravitációban lenne.
Igen, időnként meg lehet tapasztalni a súlytalanságot: például repülőgépen történő repülés közben, amikor "légzsebekbe" esik, vagy hirtelen elveszíti a magasságát. A súlytalanság érzése jól ismert az ejtőernyősöknél. Súlytalanság- olyan állapot, amelyben a test és a támasz kölcsönhatásának ereje hiányzik.
Zéró gravitációs körülmények között az űrhajó fedélzetén sok fizikai folyamat (konvekció, égés stb.) Másként zajlik, mint a Földön. A gravitáció hiánya speciális rendszerek kialakítását igényli, például zuhanyzó, WC, élelmiszer -fűtési rendszerek, szellőzés stb. Annak érdekében, hogy elkerüljük a stagnáló zónák kialakulását, ahol széndioxid felhalmozódhat, és hogy biztosítsuk a meleg és a hideg levegő egyenletes keveredését, például az ISS -nek sok ventilátora van. Az evés és ivás, a személyi higiénia, a berendezésekkel való munka és általában a hétköznapi tevékenységek is megvannak a sajátosságaikkal, és megkövetelik az űrhajóstól a szokások és a szükséges készségek kialakítását. A súlytalanság hatását figyelembe veszik egy folyékony hajtóanyagú rakéta motor tervezésekor, amelyet nulla gravitációra terveztek.
Hogyan hat a súlytalanság az emberekre
A Föld gravitációs körülményeiről a súlytalanság körülményeire való áttérés során az űrhajósok többsége figyeli a szervezet reakcióját, az ún. űradaptációs szindróma... A tüneteket tekintve ez az állapot hasonló a mozgászavarhoz: csökkent étvágy, szédülés, fejfájás, fokozott nyálképződés, hányinger, néha hányás, térbeli illúziók. Mindezek a hatások általában 3-6 napos repülés után eltűnnek. Ha egy személy hosszú (több hétig vagy tovább) tartózkodik az űrben, a gravitáció hiánya bizonyos negatív változásokat okoz a szervezetben: gyors izomsorvadás - az izmok valójában kikapcsolnak az emberi tevékenységtől, ennek eredményeként a test fizikai jellemzői csökkennek; az izomszövet aktivitásának éles csökkenésének következménye a szervezet oxigénfogyasztásának csökkenése; a keletkező hemoglobin -felesleg miatt csökkenhet a hemoglobint szintetizáló csontvelő aktivitása; a mobilitás korlátozása megzavarja a foszfor anyagcserét a csontokban, ami az erejük csökkenéséhez vezet.
Az emberi test, miután nulla gravitációs állapotba került, elkezdi újjáépíteni. Az ember fogy. Az egész test petyhüdtté válik, mintha hosszú ideig ágyban feküdne. A csontok törékennyé válnak - itt nem feszülnek. Az izmok nem nagyon dolgoznak. A tétlenségtől pedig minden szerv meggyengül. Úgy tűnik, hogy az a személy, aki több hónapja ágyban van, megtanul újra járni. Nyikolajev és Szevasztjanov űrhajósok, miután tizennyolc napig nulla gravitációban voltak, először egyáltalán nem tudtak felállni.
A súlytalanság káros hatásának csökkentése érdekében a tudósok különféle eszközökkel rukkoltak elő: azt javasolják, hogy az űrhajósok végezzenek több testnevelést az űrben, elsősorban ellenállási sávokkal. Különleges "pingvin" terhelési öltönyöket készítettünk az űrhajósoknak. Ezek a szorosan illeszkedő öltönyök rugalmas szalagokkal rendelkeznek, amelyek a testet labdává szorítják. Ahhoz, hogy ilyen öltönyben egyenesen maradhasson, állandóan enyhén meg kell feszítenie az izmait. És pontosan erre van szükség, hogy ne gyengüljenek.
Készítsen pályaállomásokon és "futópályán". Annak érdekében, hogy ne ússzon el, az űrhajós rugalmas pántokkal van rögzítve. Helyettesítik az űrhajós súlyát, az övénél és a vállánál fogva lehúzzák a padlóra, és az „ösvényhez” nyomják. Visszafut az űrhajós alá. És végigfut rajta. Nem mindenki tudja könnyen elviselni a súlytalanságot, különösen az első pillanatban. Sokak számára úgy tűnik, hogy fejjel lefelé lógtak. Vannak, akik hányingert kapnak. Az első nap - két űrhajós általában megszokja a súlytalanságot.
A súlytalanság akkor fordul elő, amikor egy űrhajó pályára lép. De a súly eltűnését nem szabad összetéveszteni a gravitációs vonzás eltűnésével - például a Nemzetközi Űrállomáson (350 km magasságban) ez csak 10% -kal kevesebb, mint a Földön. A súlytalanság állapota az ISS -en nem a gravitáció hiánya miatt keletkezik, hanem a körpályán az első kozmikus sebességgel történő mozgás miatt, vagyis az űrhajósok úgy tűnik, folyamatosan 7,9 km / s sebességgel „esnek előre” .
Hogyan képezik ki az űrhajósokat a Föld nulla gravitációjában
A földön kísérleti célokra rövid távú súlytalanság (akár 40 másodperc) is kialakítható, ha egy repülőgép parabolikus pályán repül. E hatás eléréséhez a repülőgépnek állandó lefelé irányuló gyorsulással kell rendelkeznie g (nulla túlterhelés). Hosszú ideig ilyen túlterhelés (akár 40 másodperc) is létrejöhet, ha speciális műrepülő figurát hajt végre ("mártás a levegőben"). A pilóták élesen csökkentik a magasságot, a szokásos 11 000 méteres repülési magasságon ez megadja a szükséges 40 másodperces "súlytalanságot"; a törzs belsejében van egy kamra, amelyben a jövő űrhajósai edzenek; speciális puha bevonattal rendelkezik a falakon, hogy elkerülje a mászás és ejtés közbeni sérüléseket. Hasonló súlytalanság érzést tapasztal az ember, amikor leszálláskor polgári repülési járatokon repül. De a repülés biztonsága és a repülőgép szerkezetének nagy terhelése érdekében a polgári repülés fokozatosan csökkenti a magasságot, és több kiterjesztett spirális kanyart tesz (11 km-es repülési magasságtól körülbelül 1-2 km-es megközelítési magasságig). Azok. az ereszkedés több menetben történik, ezalatt az utas csak néhány másodpercig érzi, hogy felemelik az ülésről. A súlytalanság állapota a test légkörben való zuhanásának kezdeti pillanatában érezhető, amikor a légellenállás még kicsi.
Mindannyian hallottunk a súlytalanságról. Erre a szóra azt képzeljük, hogy az űrhajósok szabadon lebegnek az űrállomáson belül. Próbáljunk meg válaszolni egy látszólag egyszerű kérdésre: mi ez a súlytalanság?
NEM SÚLY, vagyis a testnek nincs súlya. Vagyis ahhoz, hogy helyesen megértsük, mi a súlytalanság, világosan meg kell értenünk, hogy mi a testsúly.
A súlyt- a testnek a támaszra (vagy felfüggesztésre vagy más típusú rögzítésre) kifejtett, a gravitációs erők területén fellépő esést megakadályozó hatása. A kifejezés határozza meg:
P = mg, ahol:
R- testsúly, m- testtömeg, g - szabadesés gyorsulás.
A súlyérték arányos a gravitáció miatti gyorsulással, amely függ a föld felszíne feletti magasságtól, és forgása miatt a mérési pont földrajzi koordinátáival is.
Amikor a rendszer mozog, a test - támasz (vagy felfüggesztés) a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerhez képest gyorsulással a a súly megszűnik egybeesni a testre ható gravitációs erővel:
P = m (g - a)
A Föld forgása következtében a súly szélességi csökkenése következik be: az Egyenlítőn körülbelül 0,3% -kal kevesebb, mint a pólusokon.
Azt is meg kell jegyezni, hogy Newton harmadik törvénye szerint nemcsak a test hat a támaszra (felfüggesztés), hanem a tartó (felfüggesztés) is a testre hat az ún. a tartó (felfüggesztés) reakcióerejét. Ez az erő számszerűen megegyezik a test súlyával, és ellentétes a gravitáció hatásával. Ezután a testre két nagyságú és irányban ellentétes erő hat, vagyis az eredményük nulla, ami azt jelenti, hogy a test vagy nyugalomban van, vagy egyenletesen és egyenes vonalban mozog.
Ezért a súlytalanság (a súly hiánya) olyan állapot, amelyben hiányzó a test és a támasz (vagy felfüggesztés) közötti kölcsönhatás ereje, amely a gravitációs vonzással összefüggésben keletkezik, más tömegerők hatása, különösen a test felgyorsult mozgása során fellépő tehetetlenségi erő.
Akkor gondoljunk bele, mi fog történni, ha mind a test, mind a támasz a gravitációs erők mezőjébe esik. Ekkor, mivel a támasz és a test is azonos sebességgel fog mozogni, a test nem fog tömegével nyomni erre a támaszra, vagyis nem hat rá. Vagyis a test súlya (az erő, amellyel a támaszra hat) nulla. Hol figyelhető meg ez a gyakorlatban? Képzeljünk el egy liftkocsit, amely leesik a kábelekről, és szabadon esik egy aknába. A vezetőfülke és az utas is azonos gyorsulással mozog g = 9,8 m / s 2... Ekkor az utas nem lép fel a lift padlóján, vagyis súlytalan állapotot tapasztal. Ekkor szabadon lebeghet majd a lift kocsijának terében. Természetesen ez a kísérlet általában az alany halálát eredményezi. De van egy ismertebb helyzet is. Amikor a lift éppen elindul lefelé (vagyis gyorsított sebességgel mozog, felveszi a szokásos sebességét), a teste még nem érte el ezt a sebességet, és szinte nem nyomja a padlót, ami azt jelenti, hogy szinte semmit sem nyom. Ezután, amikor a lift felgyorsult, majd egyenletesen mozog, vele együtt egyenletesen mozog, és ezért, mint általában, testével a tartóra (a lift padlójára) nyomja, akkor nincs súlytalanság.
A Föld körül keringő űrhajó repülése nem más, mint egy állandó zuhanás a Földre. Egyszerűen az eszköz nagyon nagy sebességgel (kb. 8 km / sec) mozog a pályán, és a Földre esve (függőlegesen) képes olyan távolságot átlépni vízszintes irányban, hogy a Föld gömbszerűsége miatt, a felületétől való távolság nem csökken. A test elesés nélkül leesik. Paradoxon? Valóság!
Vagyis az űrhajó utastere ugyanaz a lift, amely leesett a kötelekről. És a benne lévő összes test a súlytalanság állapotát fogja tapasztalni. Szabadon lebegnek majd az űrhajó pilótafülkéjében, számos érdekes effektussal, amelyekről a következő bejegyzések egyikében beszélek.
Az űrhajósok kiképzésére a Földön rövid időre súlytalan állapotot hozhatunk létre. Egy speciális sík hiperbolikus pálya mentén merül, vagyis valójában g gyorsulással esik le, és a pilótafülkében lévő emberek ugyanolyan gyorsulással esnek. Vagyis a súlytalanság állapotában vannak. Ily módon körülbelül egy perces ideig súlytalanságot lehet létrehozni, majd a gép egy merülésből egy emelkedőbe megy, majd újra merül, és minden újra megismétlődik. Tehát súlytalanság teremthető meg a Földön.
Ezt nagyon fontos megérteni a súlytés súly Szigorúan véve a testek nem azonosak, bár a mindennapi életben gyakran használják a "súly" fogalmát, amikor a testek tömegéről van szó. A testtömeg meghatározását már fentebb megadtuk. A test tömege pedig a tehetetlenségének mértéke, vagyis az a képessége, hogy megtartsa nyugalmi állapotát vagy egyenletes egyenes vonalú mozgását, amikor más testnek van kitéve, amely ezt az állapotot próbálja megváltoztatni. A testek kölcsönhatását olyan érték jellemzi, mint az erő. Amikor erővel érintkeznek a testtel F, gyorsulást jelentenek neki a súlyfüggő m:
a = F / m.
Látjuk, hogy minél több testtömeg, annál kisebb a gyorsulás , azonos nagyságú erővel közölte vele. Ha ezt először a Földön, majd egy űrhajó fedélzetén (nulla gravitációban) próbáljuk ellenőrizni, látni fogjuk, hogy ez a szabály mindkét esetben teljesül. Vagyis a testtömeg és a testtömeg nem ugyanaz. A testsúly eltűnhet, de a testsúly mindig megmarad. Igaz, a relativisztikus mechanikában a testek tömege megváltozhat (akár a végtelenségig is nőhet), de ez egy teljesen más történet, amely azonban egy napon szintén megfontolásunk tárgyává válik.
Addig viszontlátásra. Köszönöm mindenkinek, aki a végéig elolvasta, mert a "multi-vödör" nem mindenkinek adatik meg, hanem csak a legkíváncsibbaknak.
kapcsolódó cikkek
