Почему космонавты на орбите находятся в состоянии невесомости?







+3 +/-

Уравновешивает ли центробежная сила, силу притяжения или потому, что они находятся в состоянии свободного падения? Истинная причина должна быть одна!!!

Профиль пользователя Undivided Спросил: Undivided  (рейтинг 18040) Категория: наука и техника

Ответов: 3

2 +/-
Лучший ответ

На человека и на любое тело действует сила притяжения Земли, согласно закону всемирного тяготения Ньютона F=GmM/r^2. Где М - масса Земли, r – расстояние от этого тела до центра Земли, G – гравитационная постоянная. Если тело находится на поверхности Земли, то r=R, где R – радиус Земли. Итак, М – это масса всей Земли, а не только ее ядра. Силой притяжения обладает вся Земля. По второму закону Ньютона F=gm. Любое тело падает на Землю с ускорением свободного падения g= GM/r^2. А что такое вес тела? Это сила, с которой тело давит на опору, на которой оно стоит. А если вы свободно падаете на Землю? С ускорением g. Опоры нет. Ваш вес равен 0. Если не учитывать сопротивление воздуха. Вы практически в состоянии невесомости. Состояние невесомости искусственно создают в самолете, когда тренируют космонавтов. Для этого выключаются двигатели самолета и тогда самолет и космонавт падают на Землю с одинаковым ускорением g. Космонавты «плавают» внутри самолета и не давят на какую-либо опору. Итак, чтобы получить состояние невесомости, надо всего навсего падать на Землю.

А почему космонавты на МКС испытывают состояние невесомости, они там плавают внутри корабля (да и снаружи, когда выходят из корабля наружу)? То есть и космонавты и сам корабль находятся в состоянии невесомости. Оказывается, что они тоже всё время падают на Землю с ускорением g. Правда, на высоте 350 км над поверхностью Земли (где летают космонавты) ускорение g несколько меньше. Но это не играет значения. Радиус Земли равен примерно 6300 км, так что космонавты фактически находятся очень близко к Земле. Но их корабль и космонавты вместе с ним еще движутся по круговой орбите вокруг Земли со скоростью 8 км/с. Но эта скорость всё время направлена параллельно поверхности Земли. И если бы корабль не падал на Землю вниз по вертикали, то он улетел бы по прямой линии прочь от Земли. Если сложить эти 2 скорости (эти 2 вектора скоростей), то и получается движение не вниз на Землю и не в сторону от Земли, а по круговой орбите. Мне больше всего нравится выражение: МКС всё время падает на Землю, но каждый раз промахивается и пролетает мимо Земли. Итак, и МКС и космонавты тоже падают на Землю с одинаковым ускорением g, как и космонавты в падающем самолете. Вот они и испытывают состояние невесомости. Можно объяснить невесомость и с помощью центробежной силы, но там только одна математика, а здесь чистая физика (что происходит на самом деле).

Ответил на вопрос: Cownie  
1 +/-

Истинная причина и есть одна. В связи с удалённостью от Земли. А если быть ну уж очень точным, то от земного ядра. Ведь именно ядро обладает силой притяжения. И естественно, чем дальше от ядра находится предмет или тело, тем меньше на него действует сила притяжения. Это основная причина. Ну и центробежная сила конечно тоже играет свою роль, - тут Вы бесспорно правы. Можно к противодействию притяжению добавить и силу притяжения других космических тел. Ведь отдаляясь от Земли, тело или предмет тем самым приближается к другим космическим телам. К Луне например или к Солнцу. Понятное дело, что их влияние микроскопично, но оно ведь есть и добавляется к другим противосилам.

Ответил на вопрос: Towkay 
1 +/-

Интересно смотреть по телевизору, когда космонавты "плавают" и еще приветливо нам машут рукой, еще бы, такая возможность только у редких счастливчиков на планете. Как уже ответили- причина в силе притяжения и "состоянии падения"

Ошибочно иногда считают, что силы тяжести нет, и все что в космосе, становится легким, нет веса.

Ответил на вопрос: Mourning 

Похожие вопросы

Спросил
1 Отв.
С каким ускорением надо опускать тело, подвешенное на нити…(см)
Ответ: На все тела на на Земле действует сила тяжести. Под её действием свободно отпущенные тела приобретают ускорение 9,8 м/с^2. Очевидно, что для того, что ... Читать далее...
Автор вопроса: Troesch, в категории | | | |
Спросил Troesch
2 Отв.
Сможет ли курица нести яйца в невесомости?
Ответ: курица сможет вытолкнуть яйцо из себя, на это не влияет гравитация. У курицы мышцы внутри, и там же созревают и растут новые яйца - они-то и вытолкнут ... Читать далее...
Автор вопроса: Tnemelc, в категории | | |
Спросил Tnemelc
2 Отв.
Можно ли пробыть в невесомости 10 дней, а потом нормально передвигаться?
Ответ: Состояние невесомости- это очень необычная вещь, советую почитать на эту тему хотя бы одну статью. После десяти дней нахождения в состоянии невесомости ... Читать далее...
Автор вопроса: Genal, в категории | |
Спросил Genal
2 Отв.
К чему снится отсуствие гравитации (невесомость)?
Ответ: Вас ничего не держит, не удерживает... Вы освободились от чего-то, к чему были привязаны, от чего были зависимы... Может быть какая-то тяжесть с вас в ... Читать далее...
Автор вопроса: Margalo, в категории | | |
Спросил Margalo
1 Отв.
Задача. Как можно бесплатно побывать в невесомости?
Ответ: Свободное падение - это как раз и есть бесплатная невесомость. Прыгните со стола - пробудете в невесомости 0,4 секунды, сиганете с крыши одноэтажного дома ... Читать далее...
Автор вопроса: Estaria, в категории | |
Спросил Estaria
1 Отв.
Как объяснить ребенку, что такое невесомость?
Ответ: Если ребенок совсем маленький, до вдаваться в физические подробности не следует - ребенок их все равно не поймет. Достаточно самого общего объяснения на ... Читать далее...
Автор вопроса: Madeiras, в категории | |
Спросил Madeiras
2 Отв.
Как вернувшиеся из космоса космонавты привыкают к земному притяжению?
Ответ: Судя по видеосъемкам, доступным обычным обывателям, вроде меня, когда космонавты ступают на Землю, очень им нелегко приходится. Их, как правило, ведут ... Читать далее...
Автор вопроса: Gunboat, в категории | | | | |
Спросил Gunboat
1 Отв.
Способен ли человек постоянно жить в невесомости?
Ответ: Постоянно не сможет. Произойдут необратимые негативные изменения в организме - из-за атрофирования мышц (в том числе и сердечной), ухудшения газообмена ... Читать далее...
Автор вопроса: Dripstone, в категории | |