Більшість наших постійних читачів розуміють, чому астронавти та об’єкти, як видається, плавають навколо Міжнародної космічної станції, але на цій темі існують помилкові уявлення та заздалегідь уявлення, які не відповідають дійсності та не дуже добре розуміють фізику ! Це відео надає цікавий погляд на деякі ідеї, які мають люди щодо нульової сили тяжіння на борту орбітального космічного корабля, і показує, чому астронавти насправді виявляються невагомими.
Але поговоримо і про це:
На запитання, чому предмети та космонавти на космічних кораблях виглядають невагомими, багато людей дають такі відповіді:
1. У космосі немає сили тяжіння, і вони нічого не важать.
2. Простір - це вакуум, і гравітації у вакуумі немає.
3. Космонавти знаходяться занадто далеко від поверхні Землі, щоб зазнати її гравітаційного потягу.
Ці відповіді - всі неправильно!
Тут головне зрозуміти, що там Є гравітація в просторі. Це дуже поширене оману. Що тримає Місяць на орбіті навколо Землі? Гравітація. Що тримає Землю на орбіті навколо Сонця? Гравітація. Що поєднує галактики разом? Гравітація.
Гравітація скрізь у космосі!
Якби ви побудували вежу на Землі заввишки 370 км, приблизно на орбіту космічної станції, сила тяжіння на вершині вежі була б майже такою сильною, як якщо б ви опинилися на землі. Якщо ви відійшли від вершини вежі, ви впали б на Землю так само, як це зробить Фелікс Баумгартнер пізніше цього року, коли він намагатиметься стрибнути з краю космосу. (Звичайно, це не враховує температури замерзання, яка в кінцевому рахунку спричинить вашу смерть, або те, як ні повітря, ні тиск повітря не вб'ють вас, або те, як падіння через атмосферу серйозно зробить число на частинах вашого тіла. І тоді це раптове зупинка також буде поганою.)
Отже, чому космічна станція або супутники на орбіті не падають на Землю, і чому астронавти та об'єкти всередині МКС чи інших космічних кораблів не здаються плаваючими?
Тому що швидкість!
Астронавти, сам МКС та інші об’єкти на орбіті Землі не пливуть, вони фактично падають. Але вони не падають до Землі через їх величезну орбітальну швидкість. Натомість вони падають навколо Земля. Об'єкти на земній орбіті повинні проїхати щонайменше 28 160 км / год (17 500 миль / год). Отже, коли вони прискорюються до Землі, Земля вигинається під ними, і вони ніколи не наближаються. Оскільки космонавти мають таке ж прискорення, як і космічна станція, вони відчувають невагомість.
Бувають випадки, коли ми можемо бути невагомими - ненадовго - на Землі, коли ти падаєш. Ви коли-небудь бували на американських гірках і просто повз вершину пагорба, коли машина починає спускатися, ваше тіло піднімається з сидіння? Якби ви були в ліфті в сто висоти, і кабель зламався, коли ліфт впав, ви б запливли всередину ліфта. Звичайно, у такому випадку закінчення було б досить катастрофічним.
А також ви, напевно, чули про «Комету блювоти» - літак KC 135, який NASA використовує для створення коротких періодів невагомості для підготовки космонавтів та випробувань експериментів чи обладнання в нульовому G, а також комерційного Zero-G польоти, де літак летить у параболі, і, як американські гірки (але з більшою швидкістю та більшою висотою), коли літак переходить над вершиною параболи і прямує вниз, при падінні літака створюється середовище з нульовою гравітацією. На щастя, літак вилітає з падіння і злітає.
Повернемося до вежі. Якщо замість того, щоб просто відійти від башти, ви зробили стрибаючий стрибок, ваша енергія вперед віднесла вас від башти в той же час, коли сила тяжіння вас відпустила вниз. Замість удару об землю біля основи вежі, ви приземлитеся на відстань. Якщо ви бігли швидше, ви могли стрибнути далі від вежі, перш ніж потрапити на землю. Якби ви могли пробігти так швидко, як космічний човник і МКС орбітала Землю, зі швидкістю 28 160 км / год (17 500 миль / год), дуга вашого стрибка зробить коло навколо Землі. Ви були б на орбіті і невагомі. Ви падали б, не вдарившись об землю. Однак потрібен просторний костюм і достатнє дихаюче повітря.
І якби ви могли пробігти зі швидкістю близько 40 555 км / год (25200 миль / год), ви стрибнули прямо повз Землю і почали орбітувати Сонце.
Міжнародна космічна станція, космічний човник і супутники призначені для перебування на орбіті, не падаючи на землю і не стріляючи в космос. Вони обходять навколо Землі кожні 90 хвилин.
Отже, коли ви знаходитесь на орбіті, ви перебуваєте у вільному падінні і невагомі.
