Что такое невесомость в космосе для детей. Невесомость может существовать только в космосе

Это видео позволяет нам ознакомиться с некоторыми, довольно интересными представлениями людей об условиях невесомости на борту МКС и показывает, почему на самом деле, космонавты кажутся нам парящими в невесомости.

На вопрос, почему предметы и космонавты в условиях космической орбитальной станции пребывают в состоянии невесомости, многие люди дают такой ответ:

1. В космосе отсутствует сила тяжести, поэтому они ничего не весят.
2. Космос — это вакуум, а в вакууме нет силы тяжести.
3. Космонавты находятся слишком далеко от поверхности Земли, чтобы на них могла действовать сила её притяжения.

Все эти ответы неправильные!

Главное, что нужно понимать это то, что в космосе ЕСТЬ сила тяжести. Это довольно распространенное ошибочное представление. Что удерживает Луну на её орбите вокруг Земли? Сила тяжести. Что удерживает Землю на орбите вокруг Солнца? Сила тяжести. Что не позволяет галактикам разлетаться в разные стороны? Сила тяжести.

Сила тяжести есть во всём космосе!

Если бы вы построили на Земле вышку высотой 370 км (230 миль), что равно высоте орбиты МКС, то сила тяжести, действующая на вас наверху вышки, была бы почти такой же, как и на поверхности земли. Если бы вы решились сделать шаг с вышки, вы бы устремились к Земле точно так же, как это сделал Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner), когда совершил прыжок с края космоса. При этом мы не учитываем низкие температуры, которые мгновенно начнут вас замораживать, или отсутствие воздуха или аэродинамического сопротивления будет убивать вас, а падение сквозь слои атмосферного воздуха заставит все части вашего тела испытать на собственном опыте, что такое «содрать три шкуры». И жёсткая посадка на Земле также причинит вам массу неудобств.

Так почему же космическая орбитальная станция или спутники, находящиеся на орбите, не падают на Землю, и почему астронавты и предметы внутри международной космической станции (МКС) или любого другого космического корабля кажутся невесомыми?

Все дело в скорости!

Космонавты, международная космическая станция и другие объекты, находящиеся на земной орбите, не плавают — на самом деле, они падают. Но они не падают на Землю из-за своей огромной орбитальной скорости. Вместо этого они «падают вокруг» Земли. Объекты на земной орбите должны двигаться со скоростью, по меньшей мере, 28 160 км/ч (17 500 миль в час). Поэтому, как только они ускоряются относительно Земли, сила притяжения Земли сразу же изгибает и уводит траекторию их движения вниз, и они никогда не преодолеют этот минимум сближения с Землей. Поскольку космонавты имеют такое же ускорение, как и космическая станция, они испытывают состояние невесомости.

Случается, что мы тоже можем испытать это состояние на Земле, в момент падения. Приходилось ли вам бывать на аттракционе «русские горки», когда сразу после прохождения наивысшей точки, когда тележка уже начинает катиться вниз, ваше тело поднимает c сидения? Если бы вы находились в лифте на высоте многоэтажного небоскреба, и произошел обрыв троса, то пока лифт падал, вы бы парили в невесомости в кабине лифта. Конечно, в этом случае финал оказался бы драматичным.

И потом, вы, вероятно, слышали об аэроплане, обеспечивающем состояние невесомости («Vomit Comet») — аэроплан KC 135, который НАСА использует для создания кратковременных состояний невесомости, для тренировок космонавтов и проверки экспериментов или оборудования в условиях невесомости (zero-G), а также для осуществления коммерческих полетов в невесомости, когда самолет летит по параболической траектории, как в аттракционе «американские горки» (но с большими скоростями и на больших высотах), проходит через вершину параболы и устремляется вниз, то в момент падения самолета создаются условия невесомости. К счастью, самолет выходит из пикирования и выравнивается.

Однако, давайте вернемся к нашей вышке. Если бы вместо обыкновенного шага с вышки вы совершили прыжок с разбега, ваша энергия, направленная вперед, отнесла бы вас далеко от вышки, вместе с тем, сила тяжести снесла бы вас вниз. Вместо того, чтобы приземлиться у основания вышки, вы бы приземлились на расстоянии от неё. Если бы при разбеге вы увеличили скорость, вы смогли бы прыгнуть дальше от вышки, прежде чем достигли бы земли. Ну, а если бы вы могли бегать так же быстро, как движется по орбите вокруг Земли космический корабль многоразового использования и МКС, со скоростью 28,160 км/ч (17,500 миль в час), то дуговая траектория вашего прыжка сделала бы круг вокруг Земли. Вы бы находились на орбите и испытывали состояние невесомости. Но вы бы падали, не достигая поверхности Земли. Правда, скафандр и запасы воздуха, пригодного для дыхания, вам все же понадобились бы. А если бы вы могли бегать со скоростью примерно 40,555 км/ч (25,200 миль в час), вы бы выпрыгнули сразу за пределы Земли и начали вращаться вокруг Солнца.

Universe Today || Оригинальная версия"
Большинство наших постоянных читателей понимают, почему кажется, что астронавты и предметы на Международной космической станции постоянно переплывают с одного места на другое, в то же время существуют ложные представления и предвзятые мнения по данному вопросу, которые далеки от истины и не совпадают с нашим классическим пониманием физики!..
Этот видеоматериал позволяет нам ознакомиться с некоторыми, довольно
забавными представлениями людей об условиях невесомости на борту орбитального космического корабля и показывает, почему, на самом деле, космонавты представляются нам невесомыми.
Кстати, давайте поговорим об этом: На вопрос, почему предметы и космонавты в условиях космического корабля предстают в состоянии невесомости, многие люди дают такой ответ: 1. В космосе отсутствует сила тяжести, поэтому они ничего не весят. 2. Космос - это вакуум, а в вакууме нет силы тяжести. 3. Космонавты находятся слишком далеко от поверхности Земли, чтобы на них могла действовать сила ее притяжения.
Все эти ответы неверны! Главное, что нужно понимать это то, что в космосе ЕСТЬ сила тяжести. Это довольно распространенное ошибочное представление. Что удерживает Луну на ее орбите вокруг Земли? Сила тяжести. Что удерживает Землю на орбите вокруг Солнца? Сила тяжести. Что не позволяет галактикам разлетаться в разные стороны? Сила тяжести.
Сила тяжести существует в космосе везде! Если бы вы построили на Земле вышку высотой 370 км (230 миль), приблизительно как высота орбиты космической станции, то сила тяжести, действующая на вас наверху вышки, была бы почти такой же, как и на поверхности земли. Если бы вы решились сделать шаг с вышки, вы бы устремились к Земле точно так же, как это собирается сделать чуть позже в этом году Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner), когда предпримет попытку совершить прыжок с края космоса. (Конечно, при этом мы не учитываем низкие температуры, которые мгновенно начнут вас замораживать, или как отсутствие воздуха или аэродинамического сопротивления будет убивать вас, а падение сквозь слои атмосферного воздуха заставит все части вашего тела испытать на собственном опыте, что такое "содрать три шкуры". И к тому же, внезапная остановка также причинит вам массу неудобств).
Да, так почему же космическая орбитальная станция или спутники, находящиеся на орбите, не падают на Землю, и почему космонавты и окружающие их предметы внутри международной космической станции (МКС) или любого другого космического корабля кажутся плавающими?
Оказывается, все дело в скорости! Космонавты, сама международная космическая станция (МКС) и другие объекты, находящиеся на земной орбите, не плавают, - на самом деле, они падают. Но они не падают на Землю из-за своей огромной орбитальной скорости. Вместо этого они "падают вокруг" Земли. Объекты на земной орбите должны двигаться со скоростью, по меньшей мере, 28,160 км/ч (17,500 миль в час). Поэтому, как только они ускоряются относительно Земли, сила притяжения Земли сразу же изгибает и уводит траекторию их движения вниз, и они никогда не преодолеют этот минимум сближения с Землей. Поскольку космонавты имеют такое же ускорение, как и космическая станция, они испытывают состояние невесомости.
Случается, что мы тоже можем испытать это состояние - кратковременно - на Земле, в момент падения. Приходилось ли вам бывать на аттракционе "американские горки", когда сразу после прохождения наивысшей точки ("вершины горки"), когда тележка уже начинает катиться вниз, ваше тело поднимает c сидения? Если бы вы находились в лифте на высоте стоэтажного небоскреба, и произошел обрыв троса, то пока лифт падал, вы бы парили в невесомости в кабине лифта. Конечно, в этом случае финал оказался бы намного драматичнее.
И потом, вы, вероятно, слышали об аэроплане, обеспечивающем состояние невесомости ("Vomit Comet") - аэроплан KC 135, который НАСА использует для создания кратковременных состояний невесомости, для тренировок космонавтов и проверки экспериментов или оборудования в условиях невесомости (zero-G), а также для осуществления коммерческих полетов в невесомости, когда самолет летит по параболической траектории, как в аттракционе "американские горки" (но с большими скоростями и на больших высотах), проходит через вершину параболы и устремляется вниз, то в момент падения самолета создаются условия невесомости. К счастью, самолет выходит из пикирования и выравнивается.
Однако, давайте вернемся к нашей вышке. Если бы вместо обыкновенного шага с вышки вы совершили прыжок с разбега, ваша энергия, направленная вперед, отнесла бы вас далеко от вышки, вместе с тем, сила тяжести снесла бы вас вниз. Вместо того, чтобы приземлиться у основания вышки, вы бы приземлились на расстоянии от нее. Если бы при разбеге вы увеличили скорость, вы смогли бы прыгнуть дальше от вышки, прежде чем достигли бы земли. Ну, а если бы вы могли бегать так же быстро, как движется по орбите вокруг Земли космический корабль многоразового использования и МКС, со скоростью 28,160 км/ч (17,500 миль в час), то дуговая траектория вашего прыжка сделала бы круг вокруг Земли. Вы бы находились на орбите и испытывали состояние невесомости. Но вы бы падали, не достигая поверхности Земли. Правда, скафандр и запасы воздуха, пригодного для дыхания, вам все же понадобились бы. А если бы вы могли бегать со скоростью примерно 40,555 км/ч (25,200 миль в час), вы бы выпрыгнули сразу за пределы Земли и начали вращаться вокруг Солнца.
Международная орбитальная космическая станция, космический корабль многоразового использования ("Шаттл"), а также спутники специально спроектированы так, чтобы оставаться на орбите, не падая на землю и не срываясь в космос. Они совершают полный виток вокруг Земли примерно каждые 90 минут.
Поэтому, когда вы на орбите, вы находитесь в состоянии свободного падения и испытываете невесомость.

Так уж сложилось, что слова «космос» и «невесомость» стали чуть ли не синонимами - говоря о космических полетах, мы думаем о невесомости, а при упоминании невесомости на ум приходит космос .

В связи с этим распространено мнение о том, что невесомость - это прерогатива космического пространства, что это состояние можно наблюдать лишь в космических кораблях, находящихся на околоземной орбите, и на спутниках, затерявшихся на бескрайних просторах Солнечной системы.

Это, конечно, верно, однако состояние невесомости можно наблюдать (и оно наблюдается!) и на Земле. Причем для достижения такого эффекта можно даже не выходить из дома, но об этом несколько позже. А сейчас необходимо выяснить, что же из себя представляет невесомость.

Все тела обладают массой, а, как известно, массы притягива­ют друг друга - об этом как раз и говорит открытый Ньютоном закон всемирного тяготения. Вообще, все объекты притягива­ются друг к другу, но для такого крупного объекта, как Земля, можно принять утверждение, что притягивает именно она. Хотя не будет ошибкой сказать, что килограммовая гиря притягивает к себе Землю с силой в 10 Н (ньютон) или 1 килограмм-сила.

Благодаря этим силам предметы, притягиваемые Землей, давят на опоры или растягивают подвесы, на которых они закреплены. Именно это давление (или растяжение) и называется весом. И сразу необходимо отметить, что масса и вес - вещи совершенно разные . Масса является неотъемлемой и неизменной характеристикой материи как таковой, а вес - это давление, оказываемое любым телом на опору под действием силы тяжести. Именно поэтому все предметы на Луне, где сила притяжения в шесть раз слабее земной, весят в шесть раз меньше, чем на Земле. А на Юпитере, напротив, вес тел будет почти в 2,5 раза больше земного. Но при этом масса всех этих тел в любом случае остается неизменной.

Итак, вес - это всего лишь давление на опору . Отсюда можно сделать простой вывод: для создания невесомости достаточно всего лишь убрать эту самую опору из-под тела. Это действи­тельно так - все падающие предметы испытывают состояние невесомости. Поэтому, чтобы испытать на себе отсутствие веса, достаточно спрыгнуть со стула - конечно, в этом случае невесо­мость будет длиться жалкие доли секунды, но она будет!

Для достижения невесомости на более длительное время приходится прибегать к особым методам. В частности, если самолет будет снижаться по особой - баллистической - траектории, то на протяжении нескольких десятков секунд предметы в его салоне находятся в состоянии невесомости. Также невесомость на очень короткое время испытывают парашютисты, только что выпрыгнувшие из самолета, спортсмены-прыгуны и батутисты при достижении верхней точки прыжка и т. д.

Так что можно смело сказать, что и на Земле можно создать состояние невесомости , то есть отсутствия давления на опору. Но, к сожалению, на нашей планете невозможно достичь условий, при которых вес пропадает надолго, поэтому лишь космонавты могут сполна прочувствовать на себе действие невесомости.

3 (60%) 1 vote

Читайте также

Луна вокруг Земли или наоборот, что вращается вокр...

Сколько планет в Солнечной системе?

Какие из творений рук человеческих видно с Луны?

Самая яркая звезда

На вопрос, почему предметы и космонавты в условиях космического корабля предстают в состоянии невесомости, многие люди дают такой ответ:
1. В космосе отсутствует сила тяжести, поэтому они ничего не весят.
2. Космос - это вакуум, а в вакууме нет силы тяжести.
3. Космонавты находятся слишком далеко от поверхности Земли, чтобы на них могла действовать сила её притяжения.

Все эти ответы неверны!
Главное, что нужно понимать это то, что в космосе ЕСТЬ сила тяжести. Это довольно распространенное ошибочное представление. Что удерживает Луну на её орбите вокруг Земли? Сила тяжести. Что удерживает Землю на орбите вокруг Солнца? Сила тяжести. Что не позволяет галактикам разлетаться в разные стороны? Сила тяжести.

Сила тяжести существует в космосе везде!
Если бы вы построили на Земле вышку высотой 370 км (230 миль), приблизительно как высота орбиты космической станции, то сила тяжести, действующая на вас наверху вышки, была бы почти такой же, как и на поверхности земли. Если бы вы решились сделать шаг с вышки, вы бы устремились к Земле точно так же, как это собирается сделать чуть позже в этом году Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner), когда предпримет попытку совершить прыжок с края космоса. (Конечно, при этом мы не учитываем низкие температуры, которые мгновенно начнут вас замораживать, или как отсутствие воздуха или аэродинамического сопротивления будет убивать вас, а падение сквозь слои атмосферного воздуха заставит все части вашего тела испытать на собственном опыте, что такое "содрать три шкуры". И к тому же, внезапная остановка также причинит вам массу неудобств).

Да, так почему же космическая орбитальная станция или спутники, находящиеся на орбите, не падают на Землю, и почему космонавты и окружающие их предметы внутри международной космической станции (МКС) или любого другого космического корабля кажутся плавающими?

Оказывается, все дело в скорости!
Космонавты, сама международная космическая станция (МКС) и другие объекты, находящиеся на земной орбите, не плавают, - на самом деле, они падают. Но они не падают на Землю из-за своей огромной орбитальной скорости. Вместо этого они "падают вокруг" Земли. Объекты на земной орбите должны двигаться со скоростью, по меньшей мере, 28,160 км/ч (17,500 миль в час). Поэтому, как только они ускоряются относительно Земли, сила притяжения Земли сразу же изгибает и уводит траекторию их движения вниз, и они никогда не преодолеют этот минимум сближения с Землей. Поскольку космонавты имеют такое же ускорение, как и космическая станция, они испытывают состояние невесомости.

Случается, что мы тоже можем испытать это состояние - кратковременно - на Земле, в момент падения. Приходилось ли вам бывать на аттракционе "американские горки", когда сразу после прохождения наивысшей точки ("вершины горки"), когда тележка уже начинает катиться вниз, ваше тело поднимает c сидения? Если бы вы находились в лифте на высоте стоэтажного небоскреба, и произошел обрыв троса, то пока лифт падал, вы бы парили в невесомости в кабине лифта. Конечно, в этом случае финал оказался бы намного драматичнее.

И потом, вы, вероятно, слышали об аэроплане, обеспечивающем состояние невесомости ("Vomit Comet") - аэроплан KC 135, который НАСА использует для создания кратковременных состояний невесомости, для тренировок космонавтов и проверки экспериментов или оборудования в условиях невесомости (zero-G), а также для осуществления коммерческих полетов в невесомости, когда самолет летит по параболической траектории, как в аттракционе "американские горки" (но с большими скоростями и на больших высотах), проходит через вершину параболы и устремляется вниз, то в момент падения самолета создаются условия невесомости. К счастью, самолет выходит из пикирования и выравнивается.

Однако, давайте вернемся к нашей вышке. Если бы вместо обыкновенного шага с вышки вы совершили прыжок с разбега, ваша энергия, направленная вперед, отнесла бы вас далеко от вышки, вместе с тем, сила тяжести снесла бы вас вниз. Вместо того, чтобы приземлиться у основания вышки, вы бы приземлились на расстоянии от неё. Если бы при разбеге вы увеличили скорость, вы смогли бы прыгнуть дальше от вышки, прежде чем достигли бы земли. Ну, а если бы вы могли бегать так же быстро, как движется по орбите вокруг Земли космический корабль многоразового использования и МКС, со скоростью 28,160 км/ч (17,500 миль в час), то дуговая траектория вашего прыжка сделала бы круг вокруг Земли. Вы бы находились на орбите и испытывали состояние невесомости. Но вы бы падали, не достигая поверхности Земли. Правда, скафандр и запасы воздуха, пригодного для дыхания, вам все же понадобились бы. А если бы вы могли бегать со скоростью примерно 40,555 км/ч (25,200 миль в час), вы бы выпрыгнули сразу за пределы Земли и начали вращаться вокруг Солнца.

Международная орбитальная космическая станция, космический корабль многоразового использования ("Шаттл"), а также спутники специально спроектированы так, чтобы оставаться на орбите, не падая на землю и не срываясь в космос. Они совершают полный виток вокруг Земли примерно каждые 90 минут.

Поэтому, когда вы на орбите, вы находитесь в состоянии свободного падения и испытываете невесомость.

ТЕПЕРЬ ВЫ ЗНАЕТЕ ВСЕ!!
спасибо за внимание.

Наука

На самом деле, космонавты, конечно, тоже плачут. Однако, как объяснили специалисты НАСА, в условиях микрогравитации, слезы не текут вниз, как на Земле, а остаются на месте . Они собираются вокруг глазного яблока.

Более того, такие слезы доставляют немало неприятных ощущений.

В мае 2011 года космонавт Эндрю Фьюстел , возможно, первым узнал, что происходит, когда слезятся глаза в космосе.

Во время выхода в открытый космос, Фьюстел почувствовал сильное жжение в глазу. Как оказалось позже, внутрь шлема космонавта попало немного средства от запотевания, что вызвало слезотечение. Ему удалось потереть глаз о губчатое устройство, которое обычно используется для зажатия носа при выравнивании давления, и облегчить свое состояние.

Согласно научному объяснению, слезы не должны вызывать боль. Хотя мы не знаем точно, почему мы плачем, сам слезы имеют смягчающий эффект . Но, как известно, невесомость отрицательно сказывается на зрении человека, что вызвано смещением жидкости к голове. Возможно также, что в космосе возникает сухость глаз, и внезапное попадание жидкости может вызвать жжение.

Как объяснил другой космонавт Рон Паризе, если собирается очень много слез, они выходят из глаз и плавают вокруг . Другими словами вы можете с удовольствием наблюдать за тем, как перед вами проплывают ваши невесомые слезы.

Состояние невесомости

Что такое состояние невесомости? Мы привыкли считать, что космонавты в космосе плавают, действуя вопреки законам гравитации. Потому многие считают, что в космосе нет силы тяжести. На самом деле гравитация существует везде во Вселенной и это самая важная сила, влияющая на все существующее в космосе.

Что же происходит с космонавтом, который находится в невесомости? Более точно это состояние можно было бы назвать свободным падением .

Почему же космонавты не падают на Землю? Тут действует закон ускорения свободного падения. Если космонавт уронит яблоко на космической станции, то все они будут падать: и яблоко, и космонавт, и станция. Только они падают не на Землю, а вокруг нее , так как они ускоряются относительно Земли. Объекты на земной орбите кажутся плавающими, хотя на самом деле они движутся с такой же орбитальной скоростью, что и космический корабль, больше 28 000 км в час.

Жидкость в невесомости

Эксперименты с водой в условиях невесомости на Международной космической станции.

Пить воду в космосе – тоже задача не из простых. Так как вода не вытекает в условиях микрогравитации, всю жидкость из контейнеров пьют через трубочку. Без нее космонавтам пришлось бы "откусывать" небольшие кусочки пузыря плавающей воды.

Как космонавты ходят в туалет? Воду, по понятным причинам, тоже нельзя использовать для слива. Продукты отходов засасываются в специальную воронку со шлангом, а потом выбрасываются в открытый космос.

Главная » Группы » Что такое невесомость в космосе для детей. Невесомость может существовать только в космосе