Невесомость и силы инерции
HTML-код
- Опубликовано: 14 дек 2022
- Действует ли на космонавтов в состоянии невесомости сила тяжести? Всё зависит от того, в какой системе отсчёта это явление рассматривается.
Zero-G Experiments on Earth: The Bremen Drop Tower • Zero-G Experiments on ...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Шикарный выпуск! Столько энергии и позитива в наших ведущих, прям заряжает на трудовые подвиги! Круче было лишь когда АИ ведро крутил )) Красота! )) СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! :-)
Если бы не было сопротивления воздуха, а заодно закрыть глаза - то полная невесомость при прыжке со стула обеспечена. :)
Скажу как велосипедист, ощущение сопротивления воздуха ощущаются при скорости выше 15 км/ч. прыгая со стула ты не разовьешь такую скорость. Но надо посчитать.
@@user-xq3wo1rv1u может лучше не прыгать, когда не видишь куда падать?!
@@user-xq3wo1rv1u если не ходить по чужим бабам, то и выборов таких не будет 😂😂😂
@@user-xo3zy4iv6d молодость не выбирает.
Спасибо, очень наглядно.
Ощущение невесомости при прыжке со стула будет довольно-таки полным (подчеркну: ощущение, а не реальная невесомость). Но, коротким. Давайте отбросим все умные рассуждения о начальных перегрузках при прыжке - все это может быть и интересно, но не имеет значения: как только контакт со стулом потерян, наступила "невесомость". Даже если вы все еще летите вверх, оттолкнувшись от стула. Лететь вам недалеко, поэтому и ощущение будет не долгим.
Но, строго говоря, настоящая невесомость будет длиться одно мгновение, когда вы достигнете максимальной высоты.
Представьте, что вы можете прыгнуть вверх метров на десять (или на два - не важно). А прыгаете вы с горки высотой километр или больше. Это, чтобы полет длился подольше, а то со стулом как-то коротко, не успеваешь понять, что почувствовал, может показаться, что невесомость длится все время полета, а это не так.
В начале полета вы будете ощущать давление сверху (сопротивление воздуха). И при этом вы будете замедляться (а ваш желудок подкатит к горлу, на него сопротивление воздуха не действует). А когда вы достигнете верхней точки, вы не будете ощущать никаких сил (и желудок вернется на место как та пружина в эксперименте). Вот тут и будет короткое полное ощущение невесомости.
А потом вы полетите вниз и начнете ощущать нарастающее давление воздуха снизу (а желудок не будет ощущать давления и его потянет вниз). И ощущение невесомости начнет постепенно уменьшаться. И когда вы разгонитесь до скорости порядка 200 км/час ощущение невесомости исчезнет совсем. Вы будете чувствовать, что лежите на сверхмягкой подушке, тем не менее ощущая свой полный вес.
Так что, в атмосфере фокус не проходит. Невесомость присутствует только в точке максимального подъема. Поэтому самолет-лаборатория и при движении верх и при движении вниз помогает себе двигателями - компенсирует усилие, создаваемое сопротивлением воздуха.
простой пример это качели. когда раскачиваешься слишком высоко в моменте как в примере с самолетом лабораторией в пике. или там другие силы действуют?
"подкатывание желудка к горлу" никак не связано с сопротивлением воздуха (которым по сути можно пренебречь на скоростях, которые может развить человек при прыжке вверх). "подкатывание желудка" связано исключительно с состоянием невесомости, на контрасте с состоянием, когда мы просто стоим на полу и желудок "висит".
Walker7745: _"Но, строго говоря, настоящая невесомость будет длиться одно мгновение, когда вы достигнете максимальной высоты."_ Нет, невесомость начинается с момента когда вы перестали отталкиваться вверх от стула. В момент отталкивания вы испытываете большую перегрузку чем 9.8м/с² поэтому после отрыва от стула оказавшись в невесомости, сжатые органы как пружины разжимаются, создавая некоторое колебание, и ветер на таких скоростях не оказывает заметное торможение на ваше тело вы не сможете ничего ощутить желудком, но с точки зрения абсолютных величин, то согласен и с этим и с остальным согласен.
Как много букв, как мало смысла.
Вес -- по определению -- сила действия на опору (или подвес) со стороны находящегося на ней тела.
Нет опоры -- нет веса.
Без учёта сопротивления воздуха невесомость длится в течение всего времени падения.
При этом гравитация действует одинаково как на наружные органы, так и на внутренние -- включая сюда и желудок и мозг 😁
При наличии сопротивления получаем совсем другую задачу.
Только один момент портит всё ощущение невесомости. Это ожидание пола. Ведущий еще не успел оторваться от стула, а уже весь напрягся перед приземлением.
Когда-то в научпоп журнале читал про ощущения экспериментаторов в самолете-лаборатории. БОльшая часть сообщала, что сначала появляется ощущение животного страха (от чувства падения), которое длится несколько секунд. И только потом -- эйфория состояния невесомости. Повторные "входы в невесомость" уже страха не вызывали -- осознание безопасности происходящего.
а с точки зрения физики -- таки да, невесомость как только оторвался от опоры.
Полностью настоящее, только недолгое. Ну и плюс встречный ветер от воздуха. А так - вполне.
Отличный выпуск, спасибо!
У вас настолько классные ролики, что я уже привык сначала ставить лайк, а потом смотреть выпуск 😅
Ваааау)
Давно уже закончил школу, но всё-равно, смотря ваши видео, узнаю что-нибудь новое!
Настолько веселых и любознательных физиков давно не встречал)
Сыну покажу. Мне кажется это самое шикарное объяснение.
ощущение невесомости во время прыжка настоящее
Отличный выпуск!
Большое вам спасибо за видео и приятную коноцовку😁!
как говорил А. Эйнштейн, "самой счастливой мыслью в моей жизни я считаю то, когда я представил человека, падающего из окна, и понял, что он чувствует себя так же, как человек в полной невесомости". (как правильно отметили другие комментаторы, нужно, конечно, предположить малость сопротивления воздуха)
вообще, жалко, что в ролике не был упомянут принцип эквивалентности, являющийся фундаментом общей теории относительности.
Для более-менее полного состояния невесомости необходимо 1) отсутствие сопротивления воздуха, 2) высота больше собственного роста для "нейтрализации внутренних напряжений", если это можно так назвать (вспомним про пружину слинке). При падении с высот меньших высоты собственного роста ощущение невесомости будет неполным.
Вроде только задал вопрос, и читая комы получил у Вас ответ. Спасибо.
Ждал, ждал парадоксов, так и не дождался.
Поскольку скорость при прыжке с небольшой высоты невелика то и сопротивление со стороны воздуха можно отбросить. Тогда невесомость по идее очень даже и получается, а при затяжных прыжках конечно будет наблюдаться набор до предельной скорости когда уравновешены сопротивление воздуха и сила тяжести
Крутые ребята!
Конечно настоящим, но не успевшим прочувствоваться!
в конце смех такой был, что как-то расхотелось куда-то падать)
Сегодня экстрапозитивный выпуск!
Ваши ощущения были бы вполне себе, если бы не пришлось заботиться об удачном приземлении. Единственное, что немного мешает - неподвижный воздух, который, хоть и очень небольшую, но опору создаёт.
Так мы же и так падаем на солнце, а вместе с солнцем падаем в центр галактики)
Респект ведущим.
Спасибо!
Ваши ролики можно назвать "Просто о сложном"
Очень ждал, что состояние невесомости для космонавта в закрытом помещении будет объяснено через равенство силы тяжести и центробежной силы инерции во вращающейся системе отсчета))
отличный ролик, спасибо!
Зря ждали. центробежная сила тут не причём.
Корабли летают не только по круговым орбитам
Я теперь понял как проще всего объяснить пребывание космонавтов в невесомости на борту МКС. Прыжки на лыжах с трамплина. После набора скорости и вылета с трамплина лыжник летит очень долго потому что приземная плоскость тоже как бы постоянно уходит из под него , потому что она под наклоном вниз. И лишь в какой-то момент она плавно выравнивается и он касается земли , причем не очень жёстко. Хотя перепад высоты от вылета до конечной точки приземления может быть до 50 м. Если бы он просто прыгнул с такой высоты перпендикулярно вниз ,он бы убился
заодно успел постричься
Нам школьный учитель физики в далёких 70-х годах именно так и демонстрировал невесомость. Только он прыгал не со стула, а со стола😂
Достаточно просто на месте вверх прыгнуть. При полёте вверх уже достигается невесомость.
а у нас так демонстрировал невесомость учитель химии. Но не потому, что он хотел нам что-то продемонстрировать, а просто он постоянно был пьяный и падал со стула.
@@RobotN001 вопрос в том, как ведут себя внутренние органы, потому что они не сразу приобретут нужную скорость, как кости. За время такого короткого полёта вы вряд ли успеете ощутить то, что чувствуют космонавты на орбите.
@@mrgoodpeople для внутренних органов есть бассейн.
@@RobotN001 вот как рза-таки нет. Ведущий правильно сказал, что в бассейне уравновешено тело, но не внутренние напряжения, которые организм прекрасно чувствует. Я не помню, как это правильно называется, но одно из чувств (помимо слуха, нюха, зрения и т.д.) -- это чувство положения внутренних органов, мышц, относительного положения суставов. Опять-же наш орган равновесия -- вестибулярный аппарат -- позволяет определять верх и низ, даже когда находишься в бассейне. А вот в состоянии невесомости вестибулярка не работает. По-этому и возникает ощущение падения.
в момент прыжка со стула скорость направлена вверх. Для того чтобы подпрыгнуть мышцы ног сжимаются сначала, затем как пружина распрямляются совершая толчок от поверхности тем самым на площадку стула будет действовать помимо веса тела состоянии покоя (равное по модулю силе тяжести) дополнительная сила. Поэтому в этот момент человек будет испытывать перегрузку в течении всего времени пока происходит взаимодействие с площадкой. Затем если мышцы ног полностью успеют раслабиться(если толчок будет достаточно сильным) то есть когда ноги оторвуться от поверхности наступает состояние близкое к невесомости правда если учесть сопротивление воздуха то и невесомость будет частичной на очень короткое мгновение.
Характерное время прыжка со стула малО, поэтому полноценную невесомость не ощутить. Нужны прыжки в воду с высоких стоек. Сначала при рывке почувствуется увеличение веса из-за прыжка вверх, потом вес по ощущениям начнет уменьшаться, и не успеет захватить дух, как уже столкновение с полом вновь с перегрузкой
8:00 может обнаружить, если объём не точечный. Тема приливов это хорошо показывает.
Да, даже в центральном поле, без всяких аномалий, приливные силы будут
@@dsizov Да, даже с точечной массой аттрактора.
2:14 Это ж надо, так быстро обрили! )))
Здравствуйте! Можете объяснить сцену в фильме "Пассажиры" в бассейне, при отключении искусственной гравитации?
А ещё мы привыкли, что световые лучи вокруг нас движутся по прямой. А на самом деле в лаборатории на поверхности Земли они немного, но отклонятся. В теории конечно. На практике это заметить нельзя. А вот на борту МКС, которая находится в свободном падении, они действительно будут двигаться по прямой. Если мы конечно рассматриваем малую область пространства, где неравномерностью полей можно пренебречь.
Свет конечно является чем-то очень фундаментальным. Именно поэтому современная физика и считает такие системы более важными. По сути как раз они и считаются инерциальными (точнее локально инерциальными). А вот система связанная с поверхностью Земли наоборот является неинерциальной. Вот так всё перевернулось с ног на голову, по сравнению с классической ньютоновской теорией.
разве кривизна пространства зависит от скорости, с которой мы в нем движемся?
Я плохо знаком с сто/ото.
@@user-cr2kb4pr9x конечно, всё зависит от выбора системы отсчёта. Если вы находитесь в свободном падении, то локально (в малой области пространства вокруг вас) кривизна равна нулю. В разных системах у вас будут разные уравнения, но решения всегда дадут одни и те же траектории движения частиц. В этом смысле никакой предпочтительной системы отсчёта нет, хотя часто бывает удобнее выбрать такую систему. Ну например если у нас массивная планета, то мы рассматриваем систему связанную с её центром и пользуемся сферическими координатами.
Кстати по поводу "скорости". ОТО специфична тем, что мы не можем говорить об относительной скорости удалённого объекта. То есть понятие скорость имеет строгий смысл только локально. Если непосредственно мимо вас что-то пролетело (в идеале через ту же точку), то можно однозначно назвать скорость этого объекта относительно вас. А например фраза "далёкая галактика удаляется от нас с такой-то скоростью" вообще говоря лишена смысла, хотя и часто используется в популярной литературе =).
Также стоит упомянуть, что в ОТО скорость света не является константой. Точнее это утверждение выполняется только локально. В общем случае в искривлённом пространстве скорость света будет зависеть от кривизны и координат. Может быть как ниже, так и выше пресловутой 'c'. Но конечно свет (в вакууме) всегда будет двигаться максимально быстро и ничто его не обгонит.
@@user-cr2kb4pr9x вообщем кривизна для разных наблюдателей будет разная. В чём вообще прелесть ОТО? В её тензорной форме, для которой существует отличная математическая теория. То есть вы делаете описание физической системы в виде тензоров и легко можете пересчитать их коэффициенты при переходе в другую систему отсчета. Затем вы выполняете обратное преобразование и получаете описание физической системы уже для другого наблюдателя. Это удобный математический трюк, который упрощает сложные вещи.
Кстати ещё хотел бы одну вещь сказать! =). Обычно говоря про гравитацию в ОТО используют фразу "гравитация - это искривление пространства". Но если говорить точнее, то обычная ньютоновская гравитация это скорее "искривление времени". В условиях малых полей и скоростей, вроде условий на Земле (да и почти везде в солнечной системе) пространственными искривлениями можно почти пренебречь. Они дают лишь небольшие поправки к классической теории. А вот факт "падения" тел на Землю и движение Земли по орбите описывается в первую очередь временными компонентами.
Расскажите о парадоксе паруса и вентилятора. О том, как вентилятор установленный на лодке и дующий в парус лодки, двигает лодку вперед. Точная аналогия с волком дующим в парус из мультфильма "Ну! Погоди!".
@@user-xq3wo1rv1u Спасибо
Качели лодочки. Высота оси 4м. Если хорошо раскачаться(6м) то ощущение невесомости, когда под собой опору не чувствуешь 0,8 сек. Ладно откинем 2 нижних метра, остается 0.6 сек невесомости.
Самолет, двигаясь по параболе (баллистической траектории), чтобы создать невесомоссть, должен выключить двигатель и держать на крыле угол нулевой подъемной силы. Но по руководствам летной эксплуатации нельзя выключать двигатели, траектория используется более сложная. Кроме того, топливная система самолета должна быть приспособлена к бесперебойной подаче топлива в режиме невесомости. На Ту-154 был отработан такой режим. Главное было не передержать, чтобы на выходе из пике не превзойти эксплуатационную перегрузку.
@@user-xq3wo1rv1u всё так. И скорость на разных участках траектории разная, сопротивление разное. Чтобы не менять режим двигателей, усложняют траекторию. Я в деталях не знаю, какая она точно, знаю, что отличается от параболы
@@user-bo4be8pq3u разгоняется на нисходящем участке. Чем больше ращгонится, тем с большей перегрузкой будет из пике выходить
Замечательный ролик. Но! Было бы полезно в начале дать точное определение веса. Посмотрите в интернете - учителя целые баталии ведут и статьи пишут на эту тему.
Так и есть. Земля падает на Солнце. Мы падаем на Солнце вместе с Землей. А чувствуем только разницу между нашим падением на Землю и Солнце и совместным с Землей падением на Солнце. А Солнце падает на центр Галлактики....и так далее.
Скажите, пожалуйста, название и модель камеры, которая была прикреплена к рамке и снимала груз в падении. Очень надо )
В этом видео Дерек с канала Веритасиум объясняет что такое гравитация и показывает что нет никаких гравитационных полей тяготения, с точки зрения теории относительности
Добрый день! Спасибо за ваши видео, очень познавательно. Хотел бы предложить такую задачу для разбора.
На транспортерную ленту, движущуюся с постоянной скоростью, сверху сыпется (поступает) сыпучий материал, не имеющий изначально горизонтального движения. Сравнить мощность ленты с мощностью приобретения сыпучим материалом кинетической энергии. Объяснить возникающую разницу.
- У меня выходит что на разгон материала уходит половина мощности ленты. А значит вторая половина уходит на утряску, трение и т.п. По-моему красота задачи в том что результат не зависит от того какова природа материала, способов его "успокоения" на ленте и т.п. Только законы сохранения импульса и энергии.
Но один знакомый физик не согласен, говорит что тут "трения нет" и т.п. Хотелось бы услышать профессиональный анализ. Спасибо!
@@user-xq3wo1rv1u считайте что это так задумано. Как раз и нужно разобрать эту задачу с вариантами постановки.
В системе Алексей-рамка абсолютно настоящим. В системе Алексей-комната ощущение испортится пониманием скорого приземления)
Вот бумеры ругают компухтеры и компухтерные игры, а зря. Я вот за невесомость, орбиты и прочие интересные штуки с этим связанные в 6 классе шарил лучше чем наша физичка. Потому что она годами пыталась это "представлять", а я, к тому времени, часов 30 в KSP наиграл. Ещё и инглиш лэнгуаге подтянул параллельно.😁
Ну в общем, если развивать тему (комменты почитал), то дойдем до гравитации, гравитационных волн, гравитонов, квантовой физики и т.д. ) Да, и еще до тёмной материи и энергии. А еще недавно выяснили (вроде как) что наша часть вселенной движется в сторону Великого Аттрактора - может туда и падаем )
Многие уже ответили, но тоже скажу - при прыжке со стула не получится почувствовать настоящую невесомость по следующим причинам:
1. Перед прыжком организм сжат-растянут своим весом как та пружина и за столь короткое время не успевает закончиться переходный процесс.
2. Человек готов к прыжку, нервная система настроена на предстоящий прыжок и не успевает почувствовать невесомость.
3. Человек с самого начала прыжка готовится к приземлению и не успевает почувствовать невесомость.
Что-то можно успеть почувствовать при более длительном прыжке - с разбега, либо при внезапном уходе опоры, например машины, вниз.
Алексей. Большое спасибо за ваш с Андреем канал.
Не могли бы разобрать в дополнение к аопррсу о невесомости следующий вопрос.
В легендарном романе И.Ефремова Туманность Андромеды словами капитана звездолета сформулировано утверждение, что звездолет может лететь толтко по прямой. Любое отклонение от прямой траектории на субсветовых скоростях приводит к перегрузкам, которые могут убить экипаж.
Так ли это, или противоречит равноправности инерциальных систем отсчета.
Спасибо
Стул тут не пойдет, надо вверх подпрыгнуть сначала. На машине когда то вверх то вниз едешь невесомость хорошо чувствуется. 😀
Ощущения со стула не успеешь ощутить. А вот при прыжке с 10 метрового трамплина в воду - вот там оно уже будет близко....
ЗЫ. Кстати, стоит остановиться на том, что все тела падают одинаково и что означает этот постулат в сравнении, скажем, движения в поле гравитации чего-то черной дыры(запредельной массы) и фотона(нулевой массы).
А разве не нужно чтобы точка отсчета изменилась? Вот если бы вся комната упала со стула например) как самолет - в нем есть ощущение невесомости, т.к. он падает и пассажир падает = все как на орбите. А раз комната стоит, значит не то ощущение (если глаза открыты). Получается тогда что парашютист так же не ощущает невесомость. Или я ошибаюсь?
По идее эффект Урну позволит определить, что система движется-таки с ускорением.
Будет ощущение невесомости на пол секунды
что будет с пружиной на МКС!? она ведь может быть растянута и не растянута и может схлопнутся к центру земли и в её ‘плоскости’ , будет ли елезаметная разница?
Хорошее объяснение. Буду ссылку на него отправлять тем умникам, которые смеются взахлёб, услышав о том, что на орбите практически такая же сила тяжести, как и на земле. 👍
Если силой тяжести назвать равнодействующую всех сил, которая заставляет тело двигаться к поверхности земли с ускорением, то на орбите она действительно практически равна нулю (ибо корабль хоть и очень медленно, но на землю всё же падает).
Правильно говорить, что гравитация на орбите не равна нулю!)))
Так что, строго говоря, ваши оппоненты правы!))))
Гравитация не равна нулю, а сила тяжести практически равна!
Чудесно!
А поясните состояние космонавта вне корабля, в открытом космосе?
Вне корабля он не должен парить рядом с кораблём, а тем более педниматься вверх от земли?
Поясните этот момент.
А если эллиптическая орбита, то вряд ли при наборе высоты по инерции этот процесс можно называть "падением". Скорее это прыжки с в длину, размером более чем диаметр планеты с атмосферой. То есть есть и набор высоты, и её спад. А круговая орбита это вырожденное явление.
Расскажите эффект Джанибекова гайкой.
На мой взгляд, важным упущенным моментом в ролике является обсуждение веса, как силы, противоположной силе реакции опоры. Косвенно это обсуждается в ролике, но можно было бы явным образом ввести эти понятия. Дело в том, что многие далёкие от физики люди путают понятия масса и вес, считая их одним и тем же. Например, говорить о весе в 60 кг, строго говоря, некорректно. Тем не менее, везде спрашивают у нас именно наш вес, а не массу :)
@@user-xq3wo1rv1u Давно пора! Пусть народ грамотнее становится :))
А на счёт эВ, то это нормальная внесистемная единица, их таких куча. Кстати, гораздо замороченнее энергию считать в обратных сантиметрах, но учёные и такое проворачивают :))
Есть такой Великий Аттрактор, Вот туда всё и падает...
То, что ракета летит вперед и одновременно падает, я понял. А как же она возвращается обратно на свою орбиту? И как быть с космонавтами, которые выходят в открытый космос? Получается, что у них одинаковая скорость и одинаковый вектор движения с ракетой?
Сила земного тяготения убывает обрано пропорционально квадрау расстояния от центра Земли. При таких условиях орбита получается эллиптической и замкнутой. А чтобы орбита была круговой, нужно придать космическому кораблю при запуске первую космическую скорость.
Так космонавты на МКС не "парят". Они постоянно падают на Землю.
В теории можно определить, что вы находитесь в гравитационном поле. Ведь гравитационное поле искривляет пространство-время, а искривление можно измерить по аналогии с двумерным примером, когда наблюдатель, находящийся на поверхности сферы, рисует треугольник, суммирует углы и видя, что сумма углов больше 180 градусов, делает вывод, что поверхность искривлена. Ведь для треугольника на плоскости сумма углов была бы равна 180-ти градусам.
Предположу, что для полного ощущения невесомости должны успеть исчезнуть все внутренние деформации, как в опыте с пружинкой слинки. Высоты стула для этого маловато.
(Ну и сопротивление воздуха помешает, конечно).
Внешне приблизительно да. Внутренние ощущения почти да. За короткое время не все упругие деформации в теле будут сняты. Тело не перестроиться под условия невесомости. Космонавтов надо спрашивать.
Лутше спросить прыгуна на батуте, там невесомоть дольше
таким же настоящим как и в открытом космосе, но не таким продолжительным )
В университете Бремена есть башня, с помощью которой создаётся состояние невесомости на 10 секунд.
ruclips.net/video/4aCMDQsx740/видео.html
процесс дегустации космических продуктов должен проводиться квалифицированно в правильном темпе и в правильной последовательности
Давайте опыты по ядерной физике) сейчас это более актуально в наше время)
Интересно было бы увидеть тему о гравитации с рассмотрением теории Лессанжа, о действующих в пространстве сил давления, где тела, в зависимости от их плотности и объема более или менее эффективно экранируют такие силы и получается эффект притяжения. Критика этой теории кажется несправедливой, потому что Лессанж указал некие частицы, как носители такого давления, и критика основана на невозможности таких частиц. А в теории гравитации причина вообще не указывается, и критиковать соответственно нечего. Более интересует вопрос - математическое и физическое описание, действие традиционной теории гравитации и гипотезы гравитации Лессанжа - одинаковое или нет? Можно ли с одинаковой точностью выполнить расчеты движения небесных тел с помощью теории притягивания и с помощью гипотезы экранирования Лессанжа?
От полного ощущения невесомости отделяют, полагаю, два фактора:
1) наличие силы сопротивления (которая хоть и мала в силу малости скорости движения, но всё же есть)
2) кратковременность падения, из-за которой, полагаю, напряжения в теле (мышцах, суставах) не успевают сняться. То есть уважаемый ведущий, если уподобить его пружинке, не успевает распрямиться и оказаться в полной безмятежной невесомости :)
Когда лифт не очень современньій "стартует" вниз, все помнят ощущение? Вот в космосе у людей постоянно такое. Сами же показали пружинку не растянутую, так вот у человека все внутренние органьі на пружинках, и когда пружинки "теряют растяжение" все люди чуствуют.
Вполне настоящим.
Сопротивлением воздуха на достигнутой скорости можно пренебречь.
невесомость, это ведь когда тело не чувствует реакции опоры от своего веса?
тогда ощущения на протяжении всего полета со стула будут как в невесомости у космонавта. или пассажира лифта в конце подъема.
Два весёлых физика. Интересно сколько десятков процентов их учеников тоже стало физиками? 🙂
Вопрос про "степень настоящности ваших ощущений невесомости" - конечно, супер! А у вас есть с чем сравнить-то, вы что, бывший космонавт? 9:55
Если бы не полёт земли вокруг солнца и даже незначительное количество воздуха, то любой объект, выведенный на геостационарную орбиту, не пришлось бы корректировать. А так постоянно приходится тратить ресурсы для удержания его на нужной высоте и с нужной скоростью.
Ваше ощущуние невесомости будет настоящим, т.к. во время прыжка вы совершаете полет по параболе, как самолет-лаборатория.
Почему не падает спутник, который постоянно находиться над одной и той же точке по отношению к поверхности земли? Т.е он вращается одинаково с поверхностью земли, а значит он неподвижен к одной и той же точке поверхности, а значит должен упасть. Телевизионные спутники, к примеру.
Можно испытать невесомость в обычном лифте, когда он срывается и летит с верхнего на нижний этаж. Было больно, но эти 5 секунд незабываемы)
Да, да, я тоже это испытывал!)
Вроде космонавт падает вместе с кораблем, но при движении по орбите они не падают ( невесомость ). Скажите пожалуйста, на какой высоте, наличие атмосферы условно исключаем, перестанет космонавт чувствовать наличие невесомости? Спасибо.
@@user-xq3wo1rv1u Уже понял.
А можно сказать, что невесомость будет наступать когда ускорение свободного падения будет являться центростремительным ускорением движения вокруг массивного объекта?
@@user-yd2vi7me4n а как они могут компенсироваться, если притяжение направлено к планете и центростремительное ускорение туда же направлено...
@@user-bv1um2me8o невесомость может наступать и без всякого центростремительного ускорения. Если с самолёта тебя вертикально вниз сбросят внутри "изолированного лифта", то ты ощутишь невесомость. Либо если такой "лифт" с постоянной скоростью движется где угодно в космосе в далеке от массивных объектов. А что касается "компенсировать", представь себе юлу, на которую ты налепил кусочек пластелина, и сильно раскрутил эту юлу. Кусочек пластелина будет вминаться внутрь юлы или пытаться отлететь от неё? Пример не корректный, но думаю смысл понятен.
@@krabiksodna в случае юлы, центростремительное ускорение определяется силой сцепления с поверхностью волчка. Если сила недостаточная, максимальное центростремительное ускорение мало, при большой угловой скорости пластилин отсоединиться от волчка и продолжит линейное, а не круговое движение.
@@user-xq3wo1rv1u полностью согласен. Но люди разные, кому-то такое определение может помочь. Редко одно определение может разъяснить всем смысл.
@@user-bv1um2me8o если коротко то сила тяжести это сила действующая на объект в гравитационном поле, центростремительная это результат движения по кругу. Да, вектора этих сил одинаковы направлены, но природа их возникновения разная. Поэтому это не одно и тоже
Я не понял в конце ролика про ускорение. Что значит мы его не чувствуем? Конечно мы не чувствуем потому что земля вращается с постоянной скоростью, движется по орбите тоже с почти постоянной скоростью, рукав Ориона , в котором мы движемся тоже движется с постоянной скоростью. Как я могу почувствовать если нет ускорения? Или объясните мне на наглядном примере: допустим я двигаюсь на автомобиле и начинаю тормозить, я чувствую ускорение. Как мне находясь в автомобиле не чувствовать это ускорение?
Земля вращается с постоянной угловой скоростью и это можно почувствовать. Центробежное ускорение a=v^2/r, направлено от оси вращения наружу. На полюсе от него нет вклада, на экваторе вклад максимальный. На полюсе итоговое g будет 9.83м/с2, на экваторе 9.77м/с2. Если с точными весами и эталоном массы покататься по разным широтам, будет заметна разница в весе. Здесь же ощутимая разница в весе между поездом идущим на восток (легче) и им же, но на запад (тяжелее).
Но в ролике про другое было. Про то, что движение по "геодезической кривой" не отличается от состояния невесомости. Представим, что несёмся мы по гиперболической орбите возле Солнца километров 500 в секунду. Солнце хоть и не развернёт, но заметно отклонит нашу траекторию. Смена направления - значит на нас действует сила. Действует сила - значит мы это должны почувствовать в виде ускорения. Но так только кажется, никакого ускорения не будет чувствоваться. Будет невесомость.
Обнаружить неоднородное магнитное поле, даже в пределах космического корабля, при современном развитии технологий - не такая уж и сложная задача. Достаточно иметь высокоточные атомные часы (или пару одинаковых часов, в зависимости от техники измерений).
При упоминании неоднородности гравитационного поля Земли, автор ролика зря не вспомнил, или не знал, чтобы привести в качестве примера зону гравитационной аномалии над Южной Америкой, где этот эффект настолько сильный, что "проседают" орбиты даже спутников. Если не ошибаюсь на 200 метров они "падают" , пролетая надтой зоной. Поэтому это место стараются облетать стороной. Вот это был бы хороший пример, на мой взгляд.
Нельзя ли проще сказать : "Центростремительная сила притяжения Земли (сила тяжести) уравновешивается центробежной силой движения по круговой орбите ? И для этого динамического равновесия сил требуется очень точное соблюдение линейной орбитальной скорости летательного аппарата."
Но корабли летают и по эллипсу и по прямой. Ни о каком уравновешивании сил тяжести и центробежной там речь не идёт, а космонавты пребывают в состоянии невесомости.
Да и никакого точного соблюдения орбитальной скорости не требуется
У меня вопрос... Как будет себя вести воздушный пузырь в "капле" воды которая находится в невесомости? Понятно что вода превратится в шар, но если скажем при помощи шприца и иглы в него поместить воздушный пузырь то как он будет себя вести? Думаю что будет свободно перемешаться по всему объему "капли"... Или же будет стремится наружу или к центру... Как тут будут действовать силы поверхностного натяжения?
@@user-xq3wo1rv1u Похоже все же нет. Остаются внутри. Но вот есть ли тенденция занять центр не очень ясно.
ruclips.net/video/w7xj-V1qhlk/видео.html
3:22 было бы прикольно, если бы автор отпустил рамку и куклу и они остались бы парить на месте. Уверен зрители бы рты пооткрывали бы от неожиданности. 😁🤣
Интересно, но тему можно копнуть чуть глубже. Скажем, если космический корабль движется вокруг земли не по круговой, а по сильно вытянутой эллиптической орбите, будет ли проще космонавту обнаружить направление гравитационного поля Земли?
Нет. Всё отличие от круговой орбиты будет в том, что скорость этого объекта при прохождении разных участков орбиты будет разной. Согласно второго закона Кеплера радиус - вектор за равные промежутки времени будет заметать равные площади.
А хотите еще один парадокс невесомости? Вот вас вывели на орбиту рядом с космической станцией. Вы летите в том же направлении и на той же орбите, но станция впереди вас примерно на километр, вам надо ее догнать. Ваши действия?
Ручаюсь, что многие из-за этого парадокса вообще потеряют станцию.
Изменить каким-то импульсом высоту своей орбиты? 🤔😎
@@Kerim13 кстати да! Интересно, если по пукать в скафандре - это можно считать за импульс?)))
@@user-rj7ut9hf5u, если бздо не выходит за пределы герметичного скафандра, то и импульса не будет.
Если исходить из того, что "подвесы" наших внутренних органов в какой то мере "пружины", то в "первый момент" это точно будет "не совсем невесомость". Как с пластиковой пружиной в ролике. Что то куда то начнет сдвигаться и это можно как то почувствовать. Вопрос только сколько времени будет длиться этот переходный процесс. А потом появится заметное сопротивление воздуха.
Это я как "парашютист со стажем" утверждаю.
Разве с очень чувствительным пружинным маятником нельзя будет уловить неодноднородность поля силы тяжести Земли по изменению периода свободных колебаний? По аналогии с приборами, строящими гравитционную карту планеты. По крайней мере при движении в далеком космосе вдали от всего и вся, такая карта будет очень "плоской".
С поправкой на сопротивление воздуха и колебания тела и внутренних органов, как было упомянуто выше, подобный полёт будет очень похож на полёт космонавтов МКС на близкой к круговой орбите вокрук Земли. Наш прыжок просто вырождается в прямую на эллипсоидной траектории движения тела вокруг центра масс, расположенным в центре Земли (если считать, что масса сферически однородна).
Если вращение станции перпендикулярно орбите Земли, то объяснение «станция падает на Землю, а Земля улетает» по моему не работает
Почему Колчин в очках, а Щетников без очков?
вот в лифте бы да, но ведь комната не спрыгнула с вами
никакой разницы не будет что человек на орбите, что падает в таком же корабле только вертикально (без горизонтальной скорости) конечно разница появиться при столкновении с земли в корабль, корабль впичатоется в человека ( или в случае в видео ботинки) состояния абсолютно одинаковы
Иногда можно почувствовать лёгкое чувство невесомости, когда едешь в автомобиле и на высокой скорости проходишь некую "выпуклость" дорожного полотна. Наверное из-за действия центробежной силы, частично компенсирующей силу тяжести. Ну и со стула когда прыгаешь, тоже невесомость будет, т. к. в момент "полёта" ты не действуешь на опору и не растягиваешь подвес.
Нуу, я бы не сказал, что ускорение нельзя вычислить, ведь есть формула закономерности массы от скорости, прявдя для этого нужны довольно точные приборы, но вычислить всё же возможно..
Земля и так падает на Солнце и мы этого не замечаем. А Солнце вместе с Землей падает в центр галактики Млечный путь. И там ускорение свободного падения может быть сопоставимо с 1000g (но это не точно).
Похоже,физик справа что-то знает об этом мире☕😎