Естественные науки

Центробежная сила в невесомости

Попалась тут статья об улучшении жизни космонавтов на орбите. Речь шла о возможности создания искусственной гравитации на основе центробежной силы, проще говоря центрифуги, вращающейся станции, как завещал еще дедушка Циолковский. Все круто, станция вращается космонавты ходят по полу. Но возник вопрос. А какая сила будет притягивать космонавта к поверхности? Веса то нет? Есть только масса. В статье так и было написано. Станция начнет вращаться все предметы начнут опускаться на поверхность. Если космонавт висит НАД поверхностью, которая под ним вращается КАКАЯ СИЛА будет действовать на него и заставит его на нее опустится и опустившись оставаться на ней? Ведь логично предположить, что в отсутствии веса, коснувшись двигающийся поверхности, ноги человека получат импульс и он просто отлетит по вектору движения получив еще и вращение. В гугле ничего не нашел по этой теме, все опыты с центрифугами проводились на земле, про то, что на орбите проводились подобные опыты нигде не упоминалось.
Alex Alex
Alex Alex
327
Вы совершенно правы в главном: то, что называют "искусственной гравитацией" с помощью вращения космического корабля вокруг своей оси, будет действовать совсем не так, как гравитация обычная, к которой мы приспособлены еще в утробе матери.
В Ваших рассуждениях есть лишь небольшая неточность. Вы пишете: "коснувшись двигающийся поверхности, ноги человека получат импульс и он просто отлетит по вектору движения". Вы неправы в том, что двинуться по направлению действия вектора скорости человек (или его ноги) не сможет. Этот вектор направлен по касательной к поверхности станции, то есть, наружу. Поэтому неуправляемое тело, получив подобный импульс, начнет перемещаться не точно в сторону этого вектора и вращаться, пока на него не наедет (или оно не столкнется) со стенкой станции уже в новом месте. Таким образом после совершения нескольких подобных отскоков, имеющих затухающий характер, неуправляемое тело в конце концов успокоится на стенке неподвижно относительно этой стенки и будет прижато к ней центробежной силой.
Человек же - существо умное и обучаемое. Нет никаких сомнений в том, что покувыркавшись подобным образом разок - другой - третий, космонавт приспособится группироваться перед встречей со стенкой таким образом, чтобы зафиксироваться на ней без серии отскоков. Так, как нынче по признанию кого-то из долго пробывших на орбите (к сожалению, не запомнил, кого именно), у них вскоре вырабатывается привычка фиксироваться в невесомости, цепляясь за разные предметы пальцами ног. Тот космонавт говорил, что после приземления еще долго замечал за собой рефлекторные движения пальцев ног в поисках удобной "зацепки".
Главное же отличие этой "искусственной гравитации" - в отсутствии силы, возвращающей тело обратно на опору. Оттолкнувшись от наружной стенки, человек будет находиться в состоянии невесомости до тех пор, пока снова не зафиксируется на внутренней стороне наружной стенки.
Анатолий Лукащук
Анатолий Лукащук
80 539
Лучший ответ
Ты что, никогда ничего, привязанного за верёвочку, не крутил? И что же это держало в воздухе? Не верёвочка же!
"Если космонавт висит НАД поверхностью, которая под ним вращается КАКАЯ СИЛА будет действовать на него и заставит его на нее опустится и опустившись оставаться на ней?!"
Так. В этом случае он будет плавать в невесомости, а под ним будет крутиться поверхность. Но идея искусственной весомости в том, что он он должен тоже крутиться вокруг оси станции. Карусель и в космосе - карусель.
Центробежная сила будет тащить крутящегося вокруг оси станции человека по направлению от оси станции к ее поверхности.
Данил Ионин
Данил Ионин
64 512
Центростремительная. Космонавт движется по прямой, если на него не действуют никакие силы - первый и второй законы Ньютона. Чтобы двигаться по кругу, то есть с ускорением, нужно, чтобы на него действовала сила, в данном случае сила реакции опоры стены, "заворачивающей" его по кругу, препятствуя движению по прямой. Как камень на резинке, который мотаешь вокруг - камень хочет двигаться по прямой, но резинка своей упругостью тянет его в сторону, заставляя вращаться, тем самым создаётся "виртуальная" центробежная сила, обусловленная упругостью резинки. которая действует на камень, как будто его тянет от центра окружности. Гравитация тут ни коим боком.
Sungat Aldebaev Центробежная, а не центростремительная.
Космонавты будут вращаться вместе со станцией и ходить, даже не подозревая, что станция вращается. Ну если только глянут в иллюминатор или подпрыгнут
Danik Kapashev Даже подпрыгнув не заметят вращения, если оно равномерное.
Вращая стакан с водой по кругу, мы увидим смещающуюся воду по кругу силами инерции, если увеличить стакан до размеров планеты, а воду до размеров океана, процесс мы станем называть приливами отливами. В невесомости космоса у гири нет веса, но если ее начать вращать вокруг своей оси у нее вдоль радиуса появится сила тяжести т.е. вес. Если размер гири увеличить до размеров планеты, а вращение до частоты вращения земли, мы получим причину силы которая направлена из центра земли в космос. Вторая сила которая направлена ей навстречу это вес атмосферы, которая прижимает тела стремящиеся улететь с планеты. Разница этих сил и есть то что называют "гравитация".

Если в невесомости вращать гирю по кругу у самой гири появится вес, если вращать саму гирю вокруг своей оси у нее появится сила веса вдоль радиуса.

Думаю данный принцип ляжет в основу создания искусственной гравитации на кораблях будущего.
Козырев Николай Александрович - Неизведанный мир
http:// vk.com/doc300446642_409999355

Можешь почитать академика Козырева про его эксперименты с вращающимися гироскопами, когда от направления вращения сами гироскопы могли увеличивать вес или уменьшать его.
Юра Чигирин
Юра Чигирин
80 527
Alex Alex вращая воду в стакане в невесомости мы увидим как она вылетит из стакана из разлетится шариками по воздуху
Alex Alex Опять таки, какая сила прижмет космонавта к поверхности если он висит в воздухе? Электромагнитная?
Alex Alex Очень размытые ответы. По факту ваш ответ надо понимать так, что космонавта притянет к полу и будет удерживать гравитация которая возникнет из за вращения массивного объекта?