น้ำหนักคือแรงที่วัตถุกระทำต่อพื้นผิว ส่วนรองรับ หรือช่วงล่าง น้ำหนักเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก ในเชิงตัวเลข น้ำหนักจะเท่ากับแรงโน้มถ่วง แต่น้ำหนักจะนำไปใช้กับจุดศูนย์กลางมวลของร่างกาย ในขณะที่น้ำหนักจะนำไปใช้กับส่วนรองรับ
ความไร้น้ำหนัก - น้ำหนักเป็นศูนย์สามารถเกิดขึ้นได้หากไม่มีแรงโน้มถ่วงนั่นคือร่างกายอยู่ห่างจากวัตถุขนาดใหญ่ที่สามารถดึงดูดมันได้อย่างเพียงพอ
สถานีอวกาศนานาชาติอยู่ห่างจากโลก 350 กม. ที่ระยะนี้ ความเร่งของแรงโน้มถ่วง (g) อยู่ที่ 8.8 m/s2 ซึ่งน้อยกว่าบนพื้นผิวโลกเพียง 10%
สิ่งนี้ไม่ค่อยพบเห็นในทางปฏิบัติ - อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงยังคงมีอยู่เสมอ นักบินอวกาศบน ISS ยังคงได้รับผลกระทบจากโลก แต่ไม่มีน้ำหนักอยู่ที่นั่น
อีกกรณีหนึ่งของภาวะไร้น้ำหนักเกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงถูกชดเชยด้วยแรงอื่นๆ ตัวอย่างเช่น สถานีอวกาศนานาชาติอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วง ซึ่งลดลงเล็กน้อยเนื่องจากระยะทาง แต่สถานียังเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมด้วยความเร็วหลบหนีและแรงเหวี่ยงจะชดเชยแรงโน้มถ่วง
ความไร้น้ำหนักบนโลก
ปรากฏการณ์ไร้น้ำหนักก็เกิดขึ้นได้บนโลกเช่นกัน ภายใต้อิทธิพลของการเร่งความเร็ว น้ำหนักตัวสามารถลดลงและอาจกลายเป็นลบได้ ตัวอย่างคลาสสิกที่นักฟิสิกส์ให้ไว้คือลิฟต์ที่ตกลงมา
หากลิฟต์เคลื่อนลงด้วยความเร่ง แรงกดบนพื้นลิฟต์และน้ำหนักก็จะลดลง ยิ่งไปกว่านั้น หากความเร่งเท่ากับความเร่งของแรงโน้มถ่วง กล่าวคือ เมื่อลิฟต์ตกลง น้ำหนักของวัตถุจะกลายเป็นศูนย์
จะสังเกตน้ำหนักเชิงลบหากความเร่งของการเคลื่อนที่ของลิฟต์เกินความเร่งของแรงโน้มถ่วง - วัตถุภายในจะ "เกาะติด" กับเพดานของห้องโดยสาร
เอฟเฟกต์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจำลองภาวะไร้น้ำหนักในการฝึกนักบินอวกาศ เครื่องบินซึ่งติดตั้งห้องฝึกซ้อมนั้นสูงขึ้นอย่างมาก หลังจากนั้นมันจะดำดิ่งลงไปตามวิถีขีปนาวุธ ที่จริงแล้ว เครื่องจักรจะลดระดับลงที่พื้นผิวโลก เมื่อดำน้ำจากระยะ 11,000 เมตร คุณสามารถรับสภาวะไร้น้ำหนักได้ 40 วินาทีซึ่งใช้สำหรับการฝึก
มีความเข้าใจผิดว่าคนเหล่านี้แสดงตัวเลขที่ซับซ้อน เช่น "วง Nesterov" เพื่อให้บรรลุภาวะไร้น้ำหนัก ในความเป็นจริง เครื่องบินโดยสารที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งไม่สามารถซ้อมรบที่ซับซ้อนได้ถูกนำมาใช้ในการฝึกอบรม
การแสดงออกทางกายภาพ
สูตรทางกายภาพสำหรับน้ำหนัก (P) ในระหว่างการเคลื่อนที่อย่างเร่งของส่วนรองรับ ไม่ว่าจะเป็นเสื้อท่อนบนที่ตกลงมาหรือเครื่องบินดำน้ำมีดังนี้:
โดยที่ m คือมวลกาย
g – ความเร่งในการตกอย่างอิสระ
a คือความเร่งของแนวรับ
เมื่อ g และ a เท่ากัน P=0 กล่าวคือ บรรลุภาวะไร้น้ำหนัก
เราอยู่ในยุคที่การบินของยานอวกาศรอบโลก ไปยังดวงจันทร์ และไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจอีกต่อไป เรารู้ว่าในระหว่างการบิน นักบินอวกาศและวัตถุทั้งหมดบนยานอวกาศจะอยู่ในสถานะพิเศษที่เรียกว่าสภาวะไร้น้ำหนัก นี่เป็นสถานะแบบไหนและสามารถสังเกตได้บนโลก? การไร้น้ำหนักเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ซับซ้อน เพื่อที่จะเข้าใจสิ่งนี้ คุณจำเป็นต้องจำบางสิ่งจากวิชาฟิสิกส์
ดังนั้นโดยน้ำหนักของร่างกายเราหมายถึงแรงที่ร่างกายกดลงบนส่วนรองรับเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก
ลองนึกภาพว่าส่วนรองรับและร่างกายกำลังตกลงมาอย่างอิสระ ท้ายที่สุดแล้วการรองรับก็เป็นร่างกายที่แรงโน้มถ่วงกระทำเช่นกัน ในกรณีนี้น้ำหนักของร่างกายจะเป็นเท่าใด: ร่างกายจะทำหน้าที่รองรับด้วยแรงเท่าใด?
เรามาทำการทดลองกัน ลองใช้ร่างเล็ก ๆ แล้วแขวนไว้จากสปริงที่ติดอยู่กับส่วนรองรับแบบตายตัว ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงร่างกายเริ่มเคลื่อนตัวลงดังนั้นสปริงจึงยืดออกจนกระทั่งเกิดแรงยืดหยุ่นขึ้นซึ่งทำให้แรงโน้มถ่วงสมดุล หากคุณตัดด้ายที่ยึดสปริงและตัวสปริงออก สปริงและตัวมันจะหลุด คุณจะเห็นได้ว่าในช่วงฤดูใบไม้ร่วง ความตึงในสปริงจะหายไปและกลับสู่ขนาดเดิม
เกิดอะไรขึ้น? เมื่อสปริงที่มีลำตัวตกลงมา สปริงนั้นก็จะยังไม่ยืดออก นั่นคือร่างกายที่ตกลงมาจะไม่ทำหน้าที่กับสปริงที่ตกลงมาด้วย ในกรณีนี้ น้ำหนักของร่างกายเป็นศูนย์ แต่ร่างกายและสปริงตกลงมา ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงยังคงกระทำต่อพวกมัน
ในทำนองเดียวกัน ถ้าร่างกายและแท่นหรือเครื่องรองรับซึ่งร่างกายนอนอยู่ตกลงมาอย่างอิสระ ร่างกายก็จะหยุดกดดันแท่นหรือเครื่องรองรับนั้น ในกรณีนี้น้ำหนักตัวจะเท่ากับศูนย์
ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้พบได้บนยานอวกาศและดาวเทียม ดาวเทียมที่โคจรรอบโลก นักบินอวกาศ และวัตถุทั้งหมดที่อยู่ภายในดาวเทียมตกอย่างอิสระอย่างต่อเนื่อง (ดูเหมือนพวกมันจะตกลงสู่พื้นโลก) ด้วยเหตุนี้ร่างกายจึงไม่สร้างแรงกดดันต่อส่วนรองรับในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและอย่ายืดสปริง กล่าวกันว่าร่างกายดังกล่าวอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ("ไม่มีน้ำหนัก" น้ำหนักเป็นศูนย์)
ศพที่ไม่ปลอดภัยในยานอวกาศจะ “ลอย” ได้อย่างอิสระ ของเหลวที่เทลงในภาชนะจะไม่กดที่ก้นและผนังของภาชนะ จึงไม่ไหลออกทางรูในภาชนะ ลูกตุ้มนาฬิกาวางอยู่ในตำแหน่งใด ๆ ก็ตามที่ทิ้งไว้ นักบินอวกาศไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามใดๆ ในการรักษาแขนหรือขาของเขาให้อยู่ในท่าที่ยืดออก ความคิดของเขาว่าที่ไหนขึ้นและลงก็หายไป หากคุณให้ความเร็วของร่างกายสัมพันธ์กับห้องโดยสารดาวเทียม มันจะเคลื่อนที่เป็นแนวตรงและสม่ำเสมอจนกระทั่งชนกับวัตถุอื่น
blog.site เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มาดั้งเดิม
« ฟิสิกส์ - ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10"
จำคำจำกัดความของแรงโน้มถ่วง เธอจะหายไปได้ไหม?
ดังที่เราทราบ แรงโน้มถ่วงคือแรงที่โลกดึงดูดวัตถุที่อยู่บนพื้นผิวหรือใกล้พื้นผิวนี้
น้ำหนักตัวเรียกว่าแรงที่ร่างกายนี้กระทำต่อแนวรองรับหรือยืดช่วงล่าง
น้ำหนักไม่ใช่พลังในลักษณะเฉพาะใดๆ ชื่อนี้ตั้งให้กับกรณีพิเศษของการสำแดงแรงยืดหยุ่น
น้ำหนักจะกระทำโดยตรงบนถาดมาตราส่วนสปริงและยืดสปริง ภายใต้อิทธิพลของแรงนี้ แอกของเกล็ดจะหมุน
ให้เราอธิบายสิ่งนี้ด้วยตัวอย่างง่ายๆ
ให้ตัว A อยู่บนแนวรองรับ B (รูปที่ 3.9) ซึ่งสามารถใช้เป็นจานชั่งได้
เราแสดงแรงโน้มถ่วงด้วย และแรงกดของร่างกายบนที่รองรับ (น้ำหนัก) เท่ากับ 1
โมดูลัสของแรงปฏิกิริยาพื้นดินเท่ากับโมดูลัสของน้ำหนัก 1 ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน
แรงมีทิศตรงข้ามกับน้ำหนัก 1
แรงปฏิกิริยาภาคพื้นดินไม่ได้ถูกนำไปใช้กับส่วนรองรับ แต่กับร่างกายที่อยู่บนนั้น
ในขณะที่แรงโน้มถ่วงเกิดจากการโต้ตอบของร่างกายกับโลก น้ำหนัก 1 จะปรากฏขึ้นเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย A และส่วนรองรับ B
ดังนั้นน้ำหนักจึงมีลักษณะที่แยกความแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงอย่างมีนัยสำคัญ
คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของน้ำหนักคือมูลค่าของมันขึ้นอยู่กับความเร่งที่ส่วนรองรับเคลื่อนที่
เมื่อวัตถุถูกย้ายจากขั้วโลกไปยังเส้นศูนย์สูตร น้ำหนักของพวกมันจะเปลี่ยนไป เนื่องจากเนื่องจากการหมุนของโลกในแต่ละวัน เกล็ดที่มีลำตัวจึงมีความเร่งสู่ศูนย์กลางที่เส้นศูนย์สูตร
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน สำหรับวัตถุที่อยู่ที่เส้นศูนย์สูตร เราก็มี
โดยที่ N คือแรงปฏิกิริยาพื้นดินเท่ากับน้ำหนักตัว
ที่ขั้วโลกน้ำหนักของร่างกายเท่ากับแรงโน้มถ่วง แน่นอนว่าที่ขั้วโลกมีน้ำหนักตัวมากกว่าที่เส้นศูนย์สูตร
เรามาเน้นที่กรณีที่ง่ายกว่ากัน
ให้ร่างกายอยู่ในระดับสปริงในลิฟต์ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน
ขอให้เรากำหนดแกนพิกัด OY ของระบบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับโลกในแนวตั้งลง
ให้เราเขียนสมการการเคลื่อนที่ของร่างกายโดยฉายลงบนแกนนี้:
อาจ = F y + N y
หากความเร่งมุ่งลงด้านล่าง เมื่อแสดงเส้นโครงของเวกเตอร์ในแง่ของโมดูล เราจะได้ ma = F - N เนื่องจาก N = F 1 ดังนั้น ma = F - F 1
จากที่นี่เป็นที่ชัดเจนว่าเฉพาะที่ a = 0 น้ำหนักจะเท่ากับแรงที่ร่างกายถูกดึงดูดมายังโลก (F 1 = F) ถ้า a ≠ 0 ดังนั้น F 1 = F - ma = m(g - a)
น้ำหนักของร่างกายขึ้นอยู่กับความเร่งที่ส่วนรองรับเคลื่อนที่ และลักษณะของความเร่งนี้เทียบเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของความเร่งของแรงโน้มถ่วง
ตัวอย่างเช่น หากลิฟต์ถูกบังคับให้ตกอย่างอิสระ เช่น a = g ดังนั้น F 1 = m(g - g) = 0 ร่างกายจะอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนัก
การเริ่มต้นของสภาวะไร้น้ำหนักสำหรับร่างกายหมายความว่าร่างกายไม่กดบนส่วนรองรับดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากแรงปฏิกิริยาของส่วนรองรับ พวกมันเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อโลกเท่านั้น
ธรรมชาติของภาวะไร้น้ำหนักจะเหมือนกันสำหรับวัตถุในลิฟต์และสำหรับวัตถุในดาวเทียมหรือไม่?
สาระสำคัญเชิงกลของการไร้น้ำหนักคือในกรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับโลกด้วยความเร่งของการตกอย่างอิสระ ปรากฏการณ์ทั้งหมดที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงบนโลกจะหายไป
มีการทดลองหลายครั้งซึ่งมีการสร้างสภาวะไร้น้ำหนักขึ้น ตัวอย่างเช่น เครื่องบินเร่งความเร็วและเริ่มจากช่วงเวลาหนึ่ง เคลื่อนที่ไปตามพาราโบลาอย่างเคร่งครัด ซึ่งเป็นพาราโบลาที่ไม่มีอากาศ
ในขณะเดียวกันก็สังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่ผิดปกติในห้องโดยสาร: ลูกตุ้มแข็งตัวในตำแหน่งที่เบี่ยงเบนน้ำที่กระเด็นออกมาจากแก้วแขวนอยู่ในอากาศเหมือนหยดทรงกลมขนาดใหญ่และถัดจากนั้นวัตถุอื่น ๆ ทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงมวลและ รูปร่างแช่แข็งราวกับแขวนอยู่บนเส้นด้ายที่มองไม่เห็น
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในห้องโดยสารของยานอวกาศขณะที่มันเคลื่อนที่ในวงโคจร
ที่ระดับความสูงเหนือพื้นโลกแทบจะไม่มีอากาศเลย ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องชดเชยความต้านทานด้วยการทำงานของเครื่องยนต์
และเที่ยวบินใช้เวลาไม่ถึงหนึ่งนาที แต่หลายวัน
กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ สพท
สถาบันการศึกษาเทศบาล โรงเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 4 ตั้งชื่อตาม I.S. สีดำบทคัดย่อฟิสิกส์ในหัวข้อ: ไร้น้ำหนักงานเสร็จแล้ว:
นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
10 "B" คลาส Khlusova Anastasia
หัวหน้างาน:
เลเบเดวา นาตาลียา ยูริเยฟนา
ครูสอนฟิสิกส์
| การแนะนำ | |
| บทที่ 1 น้ำหนักตัวและความไร้น้ำหนัก | |
| 1.1. น้ำหนักตัว | |
| 1.2. น้ำหนักของร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง | |
| 1.3. ไร้น้ำหนัก | |
| 1.4. นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจ | |
| 1.4.1. เปลวไฟในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ | |
| บทที่ 2 มนุษย์และความไร้น้ำหนัก | |
| 2.2. การทำงานในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง | |
| 2.3. การประยุกต์การพัฒนาอวกาศบนโลก | |
| บทสรุป | |
| วรรณกรรม | |
| แอปพลิเคชัน |
การแนะนำ
ปรากฏการณ์ไร้น้ำหนักทำให้ฉันสนใจอยู่เสมอ แน่นอนว่าใครๆ ก็อยากบิน และความไร้น้ำหนักก็เป็นสิ่งที่ใกล้เคียงกับการบิน ก่อนที่จะเริ่มการวิจัย ฉันรู้เพียงว่าภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาวะที่พบในอวกาศ บนยานอวกาศ ซึ่งวัตถุทุกชนิดบินอยู่ และนักบินอวกาศไม่สามารถยืนด้วยเท้าได้เช่นเดียวกับบนโลก การไร้น้ำหนักเป็นปัญหาสำหรับนักบินอวกาศมากกว่าปรากฏการณ์ปกติ ในระหว่างการบินในยานอวกาศ ปัญหาสุขภาพอาจเกิดขึ้น และหลังจากลงจอดแล้ว นักบินอวกาศจะต้องได้รับการสอนให้เดินและยืนอีกครั้ง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องรู้ว่าความไร้น้ำหนักคืออะไรและส่งผลต่อความเป็นอยู่ที่ดีของผู้คนที่เดินทางในอวกาศอย่างไร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ไขปัญหานี้ด้วยการสร้างโปรแกรมเพื่อลดความเสี่ยงของผลข้างเคียงจากการไม่มีน้ำหนักต่อร่างกาย วัตถุประสงค์ของงานของฉันคือเพื่อให้แนวคิดเรื่องความไร้น้ำหนักในรูปแบบที่ซับซ้อน (เช่นพิจารณาจากด้านต่างๆ) เพื่อสังเกตความเกี่ยวข้องของแนวคิดนี้ไม่เพียงแต่อยู่ในกรอบของการศึกษาอวกาศเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อมนุษย์ด้วย แต่ยังอยู่ในกรอบความเป็นไปได้ของการใช้เทคโนโลยีที่คิดค้นบนโลกเพื่อลดผลกระทบนี้ ดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยีบางอย่างที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะนำไปใช้ในสภาวะภาคพื้นดิน วัตถุประสงค์ของบทความนี้:
- เข้าใจกลไกการเกิดปรากฏการณ์นี้ อธิบายกลไกนี้ทั้งทางคณิตศาสตร์และกายภาพ บอกข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับภาวะไร้น้ำหนัก ทำความเข้าใจว่าภาวะไร้น้ำหนักส่งผลต่อสุขภาพของคนในยานอวกาศ ที่สถานี ฯลฯ อย่างไร กล่าวคือ มองภาวะไร้น้ำหนักจากมุมมองทางชีวภาพและทางการแพทย์ ประมวลผลวัสดุ จัดเรียงตามกฎที่ยอมรับโดยทั่วไป
บทที่ 1 น้ำหนักตัวและความไร้น้ำหนัก
1.1. น้ำหนักตัว
แนวคิดเรื่องน้ำหนักตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีและชีวิตประจำวัน น้ำหนักตัวคือแรงยืดหยุ่นทั้งหมดที่กระทำเมื่อมีแรงโน้มถ่วงบนส่วนรองรับและสารแขวนลอยทั้งหมด น้ำหนักของร่างกาย P นั่นคือแรงที่ร่างกายกระทำต่อส่วนรองรับและแรงยืดหยุ่น F Y ซึ่งส่วนรองรับกระทำต่อร่างกาย (รูปที่ 1) ตามกฎข้อที่สามของนิวตันมีค่าเท่ากัน ขนาดและทิศทางตรงกันข้าม: P = - F y ถ้าร่างกายอยู่นิ่งบนพื้นผิวแนวนอนหรือเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอและถูกกระทำโดยแรงโน้มถ่วง F T และแรงยืดหยุ่น F Y จากด้านข้างของส่วนรองรับ จากนั้นจาก ความเท่าเทียมกันเป็นศูนย์ของผลรวมเวกเตอร์ของแรงเหล่านี้ ความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้: F T = - F Y เมื่อเปรียบเทียบนิพจน์ P = -F y และ F T = - F Y เราได้รับ P = F T นั่นคือน้ำหนัก P ของร่างกายบน การรองรับแนวนอนคงที่เท่ากับแรงโน้มถ่วง F T แต่แรงเหล่านี้ใช้กับวัตถุที่แตกต่างกัน ด้วยการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของร่างกายและการรองรับ น้ำหนัก P จะแตกต่างจากแรงโน้มถ่วง F T ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน เมื่อวัตถุที่มีมวล m เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง F T และแรงยืดหยุ่น F y ด้วยความเร่ง a ความเท่าเทียมกัน F T + F Y = ma เป็นที่น่าพอใจ จากสมการ P = -F у และ F Т + F У = ma เราได้รับ: P = F Т – ma = mg – ma หรือ P = m(g – a) ลองพิจารณากรณีของการเคลื่อนที่ของลิฟต์เมื่อความเร่ง a มุ่งลงด้านล่างในแนวตั้ง หากแกนพิกัด OY (รูปที่ 2) หันไปในแนวตั้งลงในแนวตั้ง จากนั้นเวกเตอร์ P, g และ a จะขนานกับแกน OY และเส้นโครงของพวกมันจะเป็นค่าบวก จากนั้นสมการ P = m(g – a) จะอยู่ในรูปแบบ: P y = m(g У – a У) เนื่องจากเส้นโครงเป็นบวกและขนานกับแกนพิกัด จึงสามารถแทนที่ด้วยโมดูลเวกเตอร์ได้: P = m(g – a) น้ำหนักของร่างกายที่มีทิศทางของการเร่งความเร็วและการตกอย่างอิสระและความเร่งตรงกันน้อยกว่าน้ำหนักของร่างกายที่อยู่นิ่ง
1.2. น้ำหนักของร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง
เมื่อพูดถึงน้ำหนักของร่างกายในลิฟต์แบบเร่ง มีการพิจารณาสามกรณี (ยกเว้นกรณีที่เหลือหรือการเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ): ทั้งสามกรณีนี้ไม่ทำให้ทุกสถานการณ์หมดไปในเชิงคุณภาพ ควรพิจารณากรณีที่ 4 เพื่อให้การวิเคราะห์เสร็จสมบูรณ์ (อันที่จริง ในกรณีที่สอง ย่อมแสดงเป็นนัยว่า ก< g. Третий случай есть частный для второго при a = g. Случай a >g ยังคงไม่ได้รับการตรวจสอบ) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณสามารถถามคำถามที่ทำให้พวกเขาประหลาดใจในตอนแรกได้ : “ลิฟต์จะเคลื่อนที่อย่างไรให้คนเดินบนเพดานได้”นักเรียน "เดา" อย่างรวดเร็วว่าลิฟต์จะต้องเคลื่อนที่ ลงด้วยความเร่ง บิ๊กจี. อันที่จริง: ด้วยความเร่งที่เพิ่มขึ้นของลิฟต์ที่เคลื่อนลง ตามสูตร P=mg-ma น้ำหนักของร่างกายจะลดลง เมื่อความเร่ง a เท่ากับ g น้ำหนักจะกลายเป็นศูนย์ หากเราเพิ่มความเร่งต่อไปเราจะถือว่าน้ำหนักตัวนั้น จะเปลี่ยนทิศทาง.
หลังจากนั้นคุณสามารถพรรณนาเวกเตอร์น้ำหนักตัวในรูป: 
ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยสูตรย้อนกลับ: “น้ำหนักของร่างกายในลิฟต์จะเคลื่อนลงด้วยความเร่ง a > g จะเป็นเท่าใด” งานนี้ยากขึ้นอีกนิดเพราะ... นักเรียนจำเป็นต้องเอาชนะความเฉื่อยของการคิดและสลับ "ขึ้น" และ "ลง" อาจมีแย้งว่ากรณีที่ 4 ไม่ได้กล่าวถึงในตำราเรียนเพราะไม่ได้เกิดขึ้นในทางปฏิบัติ แต่การพังของลิฟต์ก็เกิดขึ้นเฉพาะในปัญหาเท่านั้นแต่ถึงกระนั้นก็ถือว่าเป็นเพราะ สะดวกและมีประโยชน์ การเคลื่อนไหวด้วยความเร่งที่มุ่งลงหรือขึ้นนั้นสังเกตได้ไม่เพียง แต่ในลิฟต์หรือจรวดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมื่อเคลื่อนย้ายเครื่องบินที่แสดงผาดโผนเช่นเดียวกับเมื่อเคลื่อนที่ร่างกายไปตามสะพานนูนหรือเว้า กรณีที่ 4 ที่พิจารณานั้นสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวตาม "วงวนตาย" ที่จุดสูงสุด ความเร่ง (สู่ศูนย์กลาง) จะลดลง แรงปฏิกิริยารองรับจะลดลง และน้ำหนักของร่างกายจะชี้ขึ้น ลองจินตนาการถึงสถานการณ์: นักบินอวกาศคนหนึ่งทิ้งเรือขึ้นสู่อวกาศและเดินไปรอบ ๆ บริเวณโดยรอบด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์จรวดแต่ละตัว เมื่อกลับมา เขาทิ้งเครื่องยนต์ไว้นานเกินไปเล็กน้อย เข้าหาเรือด้วยความเร็วเกินพิกัด และกระแทกเข่าเข้ากับเรือ มันจะทำร้ายเขาไหม “มันจะไม่: ท้ายที่สุดแล้ว ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ นักบินอวกาศจะเบากว่าขนนก” คือคำตอบที่คุณอาจได้ยิน คำตอบไม่ถูกต้อง เมื่อคุณตกจากรั้วบนโลก คุณก็อยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเช่นกัน เพราะเมื่อคุณกระทบพื้นโลก คุณจะรู้สึกว่ามีภาระหนักเกินอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งคุณล้มลงแรงมากเท่าใด และความเร็วขณะสัมผัสกับพื้นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความไร้น้ำหนักและน้ำหนักไม่เกี่ยวอะไรกับผลกระทบ สิ่งสำคัญที่นี่คือมวลและความเร็ว ไม่ใช่น้ำหนัก อย่างไรก็ตาม เมื่อนักบินอวกาศชนเรือ มันจะไม่เจ็บมากเท่ากับเมื่อคุณกระแทกพื้น (สิ่งอื่นๆ เท่ากัน: มวลเท่ากัน ความเร็วสัมพัทธ์ และความแข็งของสิ่งกีดขวางเท่ากัน) มวลของเรือน้อยกว่ามวลของโลกมาก ดังนั้นเมื่อชนเรือ พลังงานจลน์ของนักบินอวกาศส่วนหนึ่งที่เห็นได้ชัดเจนจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ของเรือ และจะยังคงอยู่การเสียรูปน้อยลง เรือจะได้รับความเร็วเพิ่มขึ้น และความเจ็บปวดของนักบินอวกาศจะไม่รุนแรงเท่าที่ควร
1.3. ไร้น้ำหนัก
หากร่างกายพร้อมกับส่วนรองรับตกอย่างอิสระ ดังนั้น a = g จากนั้นจากสูตร P = m(g – a) จะตามมาว่า P = 0 การหายไปของน้ำหนักเมื่อส่วนรองรับเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของการตกอย่างอิสระภายใต้เท่านั้น เรียกว่าอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ความไร้น้ำหนัก . ภาวะไร้น้ำหนักมีสองประเภท การลดน้ำหนักที่เกิดขึ้นในระยะทางไกลจากเทห์ฟากฟ้าเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ลดลงเรียกว่าภาวะไร้น้ำหนักคงที่ และสภาวะที่บุคคลหนึ่งอยู่ระหว่างการบินในวงโคจรนั้นเป็นสภาวะไร้น้ำหนักแบบไดนามิก พวกมันปรากฏเหมือนกันทุกประการ ความรู้สึกของบุคคลนั้นเหมือนกัน แต่เหตุผลนั้นแตกต่างกัน ในระหว่างการบิน นักบินอวกาศจะจัดการกับภาวะไร้น้ำหนักแบบไดนามิกเท่านั้น คำว่า "ความไร้น้ำหนักแบบไดนามิก" หมายถึง "ความไร้น้ำหนักที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนไหว" เรารู้สึกถึงแรงดึงดูดของโลกก็ต่อเมื่อเราต่อต้านมันเท่านั้น ก็ต่อเมื่อเรา “ปฏิเสธ” ที่จะล้มเท่านั้น และทันทีที่เรา “ตกลง” ล้ม ความรู้สึกหนักก็หายไปทันที ลองนึกภาพ - คุณกำลังเดินกับสุนัขโดยถือมันไว้บนสายรัด สุนัขรีบไปที่ไหนสักแห่งแล้วดึงสายรัด คุณจะรู้สึกถึงความตึงของสายรัด ซึ่งเป็น "การดึง" ของสุนัข ตราบเท่าที่คุณต้านทาน และถ้าคุณวิ่งตามสุนัข สายรัดจะหย่อนคล้อยและความรู้สึกดึงดูดจะหายไป สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับแรงโน้มถ่วงของโลก เครื่องบินกำลังบิน ในห้องนักบิน มีพลร่มสองคนเตรียมกระโดด แผ่นดินดึงพวกเขาลงมา และพวกเขาก็ยังต่อต้านอยู่ เราวางเท้าบนพื้นเครื่องบิน พวกเขารู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงของโลก - ฝ่าเท้าของพวกเขาถูกกดลงกับพื้นอย่างแรง พวกเขารู้สึกถึงน้ำหนักของพวกเขา “สายรัดมันแน่น” แต่พวกเขาตกลงที่จะติดตามจุดที่โลกดึงพวกเขา เรายืนอยู่บนขอบฟักแล้วกระโดดลงไป “สายรัดหย่อนยาน” ความรู้สึกแรงโน้มถ่วงของโลกหายไปทันที พวกมันไร้น้ำหนัก เราสามารถจินตนาการถึงความต่อเนื่องของเรื่องราวนี้ได้ ในเวลาเดียวกันกับพลร่ม กล่องเปล่าขนาดใหญ่ก็หล่นลงมาจากเครื่องบิน และตอนนี้คนสองคนที่ไม่ได้เปิดร่มชูชีพและกล่องเปล่ากำลังบินเคียงข้างกันด้วยความเร็วเท่ากันและร่วงหล่นไปในอากาศ ชายคนหนึ่งเอื้อมมือออกไปคว้ากล่องที่บินอยู่ใกล้ๆ เปิดประตูแล้วดึงตัวเองเข้าไปข้างใน จากคนสองคน คนหนึ่งบินนอกกล่อง และอีกคนบินอยู่ในกล่อง พวกเขาจะมีความรู้สึกที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง คนที่บินอยู่ข้างนอกเห็นและรู้สึกว่าเขากำลังบินลงมาอย่างรวดเร็ว ลมหวีดหวิวในหูของเขา โลกที่เข้ามาใกล้สามารถมองเห็นได้ในระยะไกล และตัวที่บินอยู่ในกล่องก็ปิดประตูแล้วเริ่มดันออกจากกำแพงเพื่อ "ว่ายน้ำ" รอบกล่อง สำหรับเขาดูเหมือนว่ากล่องนั้นตั้งอย่างสงบบนพื้นโลกและเมื่อน้ำหนักลดลงก็ลอยไปในอากาศเหมือนปลาในตู้ปลา พูดอย่างเคร่งครัดไม่มีความแตกต่างระหว่างนักกระโดดร่มชูชีพทั้งสองคน ทั้งสองบินเข้าหาโลกด้วยความเร็วเท่ากันราวกับก้อนหิน แต่คนหนึ่งจะพูดว่า: "ฉันกำลังบิน" และอีกคนหนึ่ง: "ฉันกำลังลอยอยู่กับที่" สิ่งหนึ่งก็คือว่าอันหนึ่งถูกนำทางโดยโลก และอีกอันโดยกล่องที่มันบินอยู่ นี่คือสภาวะไร้น้ำหนักแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในห้องโดยสารของยานอวกาศ ในตอนแรกสิ่งนี้อาจดูเหมือนเข้าใจยาก ดูเหมือนว่ายานอวกาศกำลังบินขนานกับโลกเหมือนเครื่องบิน แต่ในเครื่องบินที่บินในแนวนอนนั้นไม่มีน้ำหนัก แต่เรารู้ว่ายานอวกาศดาวเทียมตกลงอย่างต่อเนื่อง มันดูเหมือนกล่องที่หล่นจากเครื่องบินมากกว่าเครื่องบินมาก บางครั้งภาวะไร้น้ำหนักแบบไดนามิกก็เกิดขึ้นบนโลก ตัวอย่างเช่น นักว่ายน้ำและนักดำน้ำที่บินลงน้ำจากหอคอยนั้นไม่มีน้ำหนัก นักสกีจะไร้น้ำหนักเพียงไม่กี่วินาทีระหว่างการกระโดดสกี นักดิ่งพสุธาที่ตกลงมาราวกับก้อนหินจะไร้น้ำหนักจนกว่าพวกเขาจะกางร่มชูชีพออก ในการฝึกนักบินอวกาศ พวกเขาสร้างความไร้น้ำหนักในเครื่องบินเป็นเวลาสามสิบถึงสี่สิบวินาที เมื่อต้องการทำเช่นนี้ นักบินจะทำการ "สไลด์" เขาเร่งความเร็วเครื่องบิน ทะยานขึ้นสูงชันแล้วดับเครื่องยนต์ เครื่องบินเริ่มบินด้วยความเฉื่อยเหมือนกับก้อนหินที่ถูกขว้างด้วยมือ ขั้นแรกให้สูงขึ้นเล็กน้อย จากนั้นจึงอธิบายส่วนโค้งและลดลง ดำดิ่งสู่พื้นโลก ตลอดเวลานี้เครื่องบินตกอย่างอิสระ และตลอดเวลานี้ความไร้น้ำหนักที่แท้จริงก็ครอบงำอยู่ในห้องโดยสารของเขา จากนั้นนักบินจึงสตาร์ทเครื่องยนต์อีกครั้งและนำเครื่องบินออกจากการดำน้ำอย่างระมัดระวังและบินในแนวนอนตามปกติ เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ อาการไร้น้ำหนักจะหายไปทันที ในสภาวะไร้น้ำหนัก แรงโน้มถ่วงจะกระทำกับอนุภาคทั้งหมดของร่างกายในสภาวะไร้น้ำหนัก แต่ไม่มีแรงภายนอกที่กระทำกับพื้นผิวของร่างกาย (เช่น ปฏิกิริยารองรับ) ที่อาจทำให้เกิดการกดดันซึ่งกันและกันของอนุภาคที่มีต่อกัน . ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับวัตถุที่อยู่ในดาวเทียมโลกเทียม (หรือในยานอวกาศ) วัตถุเหล่านี้และอนุภาคทั้งหมดได้รับความเร็วเริ่มต้นที่สอดคล้องกันพร้อมกับดาวเทียมเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงไปตามวงโคจรของมันด้วยความเร่งที่เท่ากันราวกับเป็นอิสระโดยไม่ต้องออกแรงกดดันซึ่งกันและกันนั่นคือพวกมันอยู่ใน สภาวะไร้น้ำหนัก เช่นเดียวกับร่างกายในลิฟต์ พวกมันได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง แต่ไม่มีแรงภายนอกที่กระทำกับพื้นผิวของวัตถุที่อาจก่อให้เกิดแรงกดดันซึ่งกันและกันของร่างกายหรืออนุภาคของพวกมันที่มีต่อกัน โดยทั่วไป วัตถุที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกจะอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนัก หาก: ก) แรงภายนอกที่กระทำนั้นเป็นเพียงมวลเท่านั้น (แรงโน้มถ่วง) b) สนามของแรงมวลเหล่านี้เป็นเนื้อเดียวกันเฉพาะที่ กล่าวคือ แรงสนามให้ความเร่งแก่อนุภาคทั้งหมดของร่างกายในแต่ละตำแหน่งที่มีขนาดและทิศทางเท่ากัน c) ความเร็วเริ่มต้นของอนุภาคทั้งหมดในร่างกายมีขนาดและทิศทางเท่ากัน (ร่างกายเคลื่อนที่ในเชิงแปล) ดังนั้น วัตถุใดๆ ที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับรัศมีของโลก ซึ่งมีการเคลื่อนที่แบบแปลนอย่างอิสระในสนามโน้มถ่วงของโลก หากไม่มีแรงภายนอกอื่นๆ ก็จะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ผลลัพธ์จะคล้ายกันกับการเคลื่อนที่ในสนามโน้มถ่วงของวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ เนื่องจากความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเงื่อนไขของความไร้น้ำหนักและสภาพพื้นดินซึ่งมีการสร้างและแก้ไขเครื่องมือและส่วนประกอบของดาวเทียมโลกเทียม ยานอวกาศ และยานส่งยานอวกาศ ปัญหาไร้น้ำหนักจึงเป็นสถานที่สำคัญท่ามกลางปัญหาอื่น ๆ ของอวกาศ สิ่งนี้สำคัญที่สุดสำหรับระบบที่มีภาชนะที่เต็มไปด้วยของเหลวบางส่วน ซึ่งรวมถึงระบบขับเคลื่อนที่มีเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว (เครื่องยนต์ไอพ่นเหลว) ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อการเปิดใช้งานซ้ำระหว่างสภาวะการบินในอวกาศ ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักของเหลวสามารถครอบครองตำแหน่งโดยพลการในภาชนะบรรจุซึ่งจะรบกวนการทำงานปกติของระบบ (เช่นการจัดหาส่วนประกอบจากถังเชื้อเพลิง) ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเปิดตัวระบบขับเคลื่อนของเหลวในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์จึงมีการใช้สิ่งต่อไปนี้: การแยกเฟสของเหลวและก๊าซในถังเชื้อเพลิงโดยใช้ตัวแยกแบบยืดหยุ่น แก้ไขส่วนหนึ่งของของเหลวที่อุปกรณ์ไอดีของระบบกริด (เวทีจรวด Agena) สร้างการโอเวอร์โหลดในระยะสั้น ("แรงโน้มถ่วงเทียม") ก่อนที่จะเปิดระบบขับเคลื่อนหลักด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์จรวดเสริม เป็นต้น การใช้เทคนิคพิเศษก็จำเป็นเช่นกันในการแยกเฟสของเหลวและก๊าซภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักในจำนวนหนึ่ง หน่วยของระบบช่วยชีวิตในเซลล์เชื้อเพลิงของระบบจ่ายไฟ (เช่น การรวบรวมคอนเดนเสทโดยระบบไส้ตะเกียงที่มีรูพรุน การแยกเฟสของเหลวโดยใช้เครื่องหมุนเหวี่ยง) กลไกของยานอวกาศ (สำหรับการเปิดแผงโซลาร์เซลล์ เสาอากาศ สำหรับการเชื่อมต่อ ฯลฯ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ความไร้น้ำหนักสามารถใช้เพื่อดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยีบางอย่างที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะทำภายใต้สภาวะภาคพื้นดิน (เช่น การได้วัสดุคอมโพสิตที่มีโครงสร้างสม่ำเสมอตลอดทั้งปริมาตร การได้วัตถุที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมที่แม่นยำจากวัสดุหลอมเหลวเนื่องจากแรงตึงผิว ฯลฯ) เป็นครั้งแรกที่มีการทดลองเชื่อมวัสดุต่าง ๆ ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักแบบสุญญากาศระหว่างการบินของยานอวกาศโซเวียต Soyuz-6 (1969) การทดลองทางเทคโนโลยีจำนวนหนึ่ง (การเชื่อม ศึกษาการไหลและการตกผลึกของวัสดุหลอมเหลว ฯลฯ ) ดำเนินการที่สถานีวงโคจรของอเมริกา Skylab (1973) นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองต่าง ๆ ในอวกาศ ทำการทดลอง แต่พวกเขามีความคิดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับผลลัพธ์สุดท้ายของการกระทำเหล่านี้ แต่หากการทดลองใดให้ผลลัพธ์ที่แน่นอนก็ต้องตรวจสอบเป็นเวลานานเพื่อที่จะอธิบายและนำความรู้ที่ได้รับไปปฏิบัติได้ในที่สุด ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายการทดลองและข่าวที่น่าสนใจเกี่ยวกับภาวะไร้น้ำหนักที่ยังดำเนินการอยู่
1.4. นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจ
1.4.1. เปลวไฟในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์บนโลกเนื่องจากแรงโน้มถ่วง กระแสการพาความร้อนจึงเกิดขึ้น ซึ่งเป็นตัวกำหนดรูปร่างของเปลวไฟ พวกมันเพิ่มอนุภาคเขม่าร้อนซึ่งปล่อยแสงที่มองเห็นได้ ด้วยเหตุนี้เราจึงเห็นเปลวไฟ ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ไม่มีการพาความร้อน อนุภาคเขม่าจะไม่เพิ่มขึ้น และเปลวเทียนจะมีรูปร่างเป็นทรงกลม เนื่องจากวัสดุเทียนเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว เมื่อถูกเผาจะปล่อยไฮโดรเจนซึ่งเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีน้ำเงิน นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมและเหตุใดไฟจึงแพร่กระจายในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ การศึกษาเปลวไฟในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อประเมินความต้านทานไฟของยานอวกาศและเมื่อพัฒนาวิธีการดับเพลิงแบบพิเศษ ด้วยวิธีนี้คุณสามารถมั่นใจในความปลอดภัยของนักบินอวกาศและยานพาหนะ
การเดือดของน้ำบนโลกและในภาวะไร้น้ำหนัก (ภาพจาก nasa.gov) ดังนั้น เมื่อเข้าใจสาเหตุของการไร้น้ำหนักและลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์นี้แล้ว เราจึงสามารถไปยังคำถามเกี่ยวกับผลกระทบที่มีต่อร่างกายมนุษย์ได้
บทที่ 2 มนุษย์และความไร้น้ำหนัก
เราคุ้นเคยกับแรงโน้มถ่วงของตัวเอง เราคุ้นเคยกับความจริงที่ว่าวัตถุต่างๆ รอบตัวเรามีน้ำหนัก เราไม่สามารถจินตนาการถึงสิ่งอื่นใดได้ ไม่ใช่แค่ชีวิตของเราที่ผ่านไปในภาวะน้ำหนักมาก ประวัติศาสตร์ของชีวิตบนโลกทั้งหมดเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขเดียวกันนี้ แรงโน้มถ่วงของโลกไม่เคยหายไปเป็นเวลาหลายล้านปี ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่บนโลกของเราจึงปรับตัวเพื่อรองรับน้ำหนักของตัวเองมานานแล้ว ในสมัยโบราณกระดูกได้ก่อตัวขึ้นในร่างกายของสัตว์ซึ่งกลายมาเป็นอุปกรณ์พยุงร่างกายของพวกมัน หากไม่มีกระดูก สัตว์ที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะ “กระจาย” ไปตามพื้นดิน เหมือนกับแมงกะพรุนตัวนิ่มที่ถูกดึงขึ้นมาจากน้ำขึ้นฝั่ง กล้ามเนื้อของเราทั้งหมดได้ปรับตัวมาเป็นเวลาหลายล้านปีในการเคลื่อนไหวร่างกายเพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก และทุกสิ่งภายในร่างกายของเราจะถูกปรับให้เข้ากับสภาวะของน้ำหนัก หัวใจมีกล้ามเนื้ออันทรงพลังที่ออกแบบมาเพื่อสูบฉีดเลือดหลายกิโลกรัมอย่างต่อเนื่อง และถ้ายังไหลลงมาลงขาง่ายแล้วขึ้นลงศีรษะก็ต้องออกแรง อวัยวะภายในของเราทั้งหมดถูกระงับโดยเอ็นที่แข็งแรง หากไม่มีพวกมันอยู่ข้างในก็จะ "กลิ้งลงมา" และจับกันเป็นกอง เนื่องจากน้ำหนักคงที่ เราจึงได้พัฒนาอวัยวะพิเศษที่เรียกว่าอุปกรณ์การทรงตัว (vestibular apparatus) ซึ่งตั้งอยู่ลึกเข้าไปในศีรษะ หลังใบหู มันช่วยให้เรารู้สึกว่าโลกอยู่ด้านไหนของเรา "บน" อยู่ที่ไหน และ "ล่าง" อยู่ที่ไหน อุปกรณ์ขนถ่ายเป็นช่องเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยของเหลว พวกมันมีก้อนกรวดเล็กๆ เมื่อบุคคลยืนตัวตรง ก้อนกรวดจะอยู่ที่ก้นโพรง หากมีคนนอนราบ ก้อนกรวดจะกลิ้งและตกลงไปที่ผนังด้านข้าง สมองของมนุษย์จะรู้สึกได้ และบุคคลแม้หลับตาก็จะบอกได้ทันทีว่าก้นอยู่ที่ไหน ดังนั้นทุกสิ่งในตัวบุคคลจึงถูกปรับให้เข้ากับสภาพที่เขาอาศัยอยู่บนพื้นผิวโลก สภาพความเป็นอยู่ของบุคคลที่อยู่ในสภาพแปลกประหลาดเช่นไร้น้ำหนักมีอะไรบ้าง? เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องคำนึงถึงความเป็นเอกลักษณ์ของความไร้น้ำหนักในระหว่างการบินของยานอวกาศที่มีคนขับ: สภาพความเป็นอยู่ของบุคคลที่อยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นแตกต่างอย่างมากจากสภาวะปกติบนโลกซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานที่สำคัญหลายประการของเขา . ดังนั้นภาวะไร้น้ำหนักทำให้ระบบประสาทส่วนกลางและตัวรับของระบบวิเคราะห์ต่างๆ (อุปกรณ์ขนถ่าย อุปกรณ์กล้ามเนื้อ-ข้อ หลอดเลือด) อยู่ในสภาพการทำงานที่ผิดปกติ ดังนั้นภาวะไร้น้ำหนักจึงถือเป็นสิ่งกระตุ้นที่สำคัญซึ่งส่งผลต่อร่างกายมนุษย์และสัตว์ตลอดการบินของวงโคจร การตอบสนองต่อสิ่งเร้านี้คือกระบวนการปรับตัวในระบบทางสรีรวิทยา ระดับของการแสดงออกขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการไร้น้ำหนักและในระดับที่น้อยกว่านั้นขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิต ผลข้างเคียงของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายมนุษย์ในระหว่างการบินสามารถป้องกันหรือจำกัดได้โดยใช้วิธีการและวิธีการต่างๆ (การฝึกกล้ามเนื้อ การกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า แรงดันลบที่กดที่ครึ่งล่างของร่างกาย วิธีทางเภสัชวิทยา และวิธีการอื่นๆ) ในการบินที่กินเวลาประมาณ 2 เดือน (ลูกเรือคนที่สองบนสถานี American Skylab, 1973) ผลการป้องกันที่สูงส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากการฝึกฝนทางกายภาพของนักบินอวกาศ การทำงานที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งทำให้อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้นเป็น 150–170 ครั้งต่อนาที ดำเนินการโดยใช้เครื่องวัดเออร์โกมิเตอร์ของจักรยานเป็นเวลา 1 ชั่วโมงต่อวัน การฟื้นฟูการทำงานของระบบไหลเวียนโลหิตและระบบทางเดินหายใจเกิดขึ้น 5 วันหลังจากลงจอด การเปลี่ยนแปลงของเมแทบอลิซึม ความผิดปกติของสตาโตจลนศาสตร์ และความผิดปกติของการทรงตัวไม่รุนแรง วิธีที่มีประสิทธิภาพน่าจะเป็นการสร้าง "ความหนักเบา" เทียมบนยานอวกาศซึ่งสามารถรับได้เช่นโดยการสร้างสถานีในรูปแบบของล้อหมุนขนาดใหญ่ (นั่นคือล้อที่ไม่เคลื่อนที่ในการแปล) และการวาง พื้นที่ทำงานบน "ขอบ" เนื่องจากการหมุนของ "ขอบ" ร่างกายที่อยู่ในนั้นจะถูกกดลงกับพื้นผิวซึ่งจะมีบทบาทเป็น "พื้น" และปฏิกิริยาของ "พื้น" ที่ใช้กับพื้นผิวของร่างกายจะทำให้เกิดการเทียม "แรงโน้มถ่วง". การสร้าง “แรงโน้มถ่วง” เทียมบนยานอวกาศสามารถป้องกันผลกระทบจากภาวะไร้น้ำหนักต่อร่างกายของสัตว์และมนุษย์ได้ เพื่อแก้ปัญหาทางทฤษฎีและปฏิบัติหลายประการในเวชศาสตร์อวกาศมีการใช้วิธีการทางห้องปฏิบัติการเพื่อจำลองความไร้น้ำหนักอย่างกว้างขวางรวมถึงการจำกัดกิจกรรมของกล้ามเนื้อทำให้บุคคลไม่ได้รับการสนับสนุนตามปกติตามแนวแกนตั้งของร่างกายลดความดันโลหิตที่อุทกสถิตซึ่งทำได้ โดยให้บุคคลอยู่ในท่าแนวนอนหรือทำมุม (หัวต่ำกว่า) ขา) การนอนบนเตียงอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน หรือการแช่ตัวบุคคลเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันในสภาพแวดล้อมที่มีของเหลว (เรียกว่าการแช่) สภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ขัดขวางความสามารถในการประมาณขนาดของวัตถุและระยะห่างได้อย่างถูกต้อง ซึ่งทำให้นักบินอวกาศไม่สามารถปรับทิศทางตัวเองในอวกาศโดยรอบ และอาจนำไปสู่อุบัติเหตุระหว่างการบินในอวกาศ ตามบทความของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่ตีพิมพ์ในวารสาร แอกต้า แอสโทรนอติกา จนถึงปัจจุบัน มีหลักฐานมากมายที่สะสมว่าความผิดพลาดของนักบินอวกาศในการกำหนดระยะทางไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ วัตถุที่อยู่ห่างไกลมักดูเหมือนอยู่ใกล้พวกมันมากกว่าที่เป็นจริง นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศสได้ทำการทดสอบทดลองความสามารถในการประมาณระยะทางในสภาวะไร้น้ำหนักที่สร้างขึ้นโดยเทียมเมื่อเครื่องบินบินในพาราโบลา ในกรณีนี้ภาวะไร้น้ำหนักจะคงอยู่ในช่วงเวลาสั้นมาก - ประมาณ 20 วินาที อาสาสมัครได้แสดงภาพลูกบาศก์ที่ยังสร้างไม่เสร็จโดยใช้แว่นตาพิเศษ และขอให้วาดภาพรูปทรงเรขาคณิตให้ถูกต้อง ภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงปกติ ผู้ถูกทดสอบจะดึงทุกด้านให้เท่ากัน แต่ในระหว่างที่ไม่มีน้ำหนัก พวกเขาไม่สามารถทำการทดสอบได้อย่างถูกต้อง ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นสภาวะไร้น้ำหนัก และไม่ใช่การปรับตัวในระยะยาว ซึ่งควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัจจัยสำคัญที่บิดเบือนการรับรู้ 2.1. ศึกษาปัญหาชีวิตในอวกาศหนังสือ “Skylab Orbital Station” เขียนย้อนกลับไปในปี 1977 โดยศาสตราจารย์ E. Stuhlinger ผู้เชี่ยวชาญด้านอวกาศชั้นนำของอเมริกา และ Dr. L. Belew ผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ของโครงการ Skylab ที่ดำเนินการโดย NASA พูดถึงการวิจัยที่ดำเนินการที่สถานีโคจรเกี่ยวกับอิทธิพล ของพื้นที่อวกาศโดยรอบ บนความสามารถของลูกเรือ โปรแกรมการวิจัยทางชีวการแพทย์ครอบคลุมสี่ด้านต่อไปนี้: การทดลองทางการแพทย์เกี่ยวข้องกับการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับผลกระทบทางสรีรวิทยาเหล่านั้นและระยะเวลาของการกระทำที่พบในระหว่างเที่ยวบินครั้งก่อน การทดลองทางชีวภาพเกี่ยวข้องกับการศึกษากระบวนการทางชีววิทยาพื้นฐานที่อาจได้รับผลกระทบจากสภาวะไร้น้ำหนัก การทดลองทางชีวเทคนิคมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพของระบบเครื่องจักรมนุษย์เมื่อทำงานในอวกาศและปรับปรุงเทคโนโลยีสำหรับการใช้อุปกรณ์ชีวภาพ นี่คือหัวข้อการวิจัยบางส่วน:
- การศึกษาความสมดุลของเกลือ การศึกษาทางชีววิทยาของของเหลวในร่างกาย ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อกระดูก สร้างแรงกดดันด้านลบต่อร่างกายส่วนล่างขณะบิน การได้รับเวกเตอร์คาร์ดิโอแกรม การตรวจเลือดทางเซลล์วิทยา การศึกษาภูมิคุ้มกัน การศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเลือดและอายุขัยของเซลล์เม็ดเลือดแดง การศึกษาการเผาผลาญของเซลล์เม็ดเลือดแดง การศึกษาผลทางโลหิตวิทยาพิเศษ การศึกษาวงจรการหลับ-ตื่นในสภาพการบินในอวกาศ การถ่ายทำนักบินอวกาศในระหว่างการปฏิบัติงานบางอย่าง การวัดอัตราการเผาผลาญ การวัดน้ำหนักตัวของนักบินอวกาศระหว่างการบินอวกาศ การวิจัยผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนักต่อเซลล์และเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่มีชีวิต (ภาคผนวก 1)
- ภาวะไร้น้ำหนักเกิดขึ้นเมื่อร่างกายล้มลงอย่างอิสระพร้อมกับอุปกรณ์พยุง เช่น ความเร่งของร่างกายและการรองรับเท่ากับความเร่งของแรงโน้มถ่วง
วรรณกรรม
- สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (ใน 30 เล่ม) ช. เอ็ด A.M. โปรโครอฟ ฉบับที่ 3 M. , “สารานุกรมโซเวียต”, 2517. Kabardin O.F. ฟิสิกส์: เอกสารอ้างอิง: หนังสือเรียนสำหรับนักเรียน - ฉบับที่ 3 - อ.: การศึกษา, 2534. - 367 น. Kolesnikov Yu.V., กลาซคอฟ Yu.N. มียานอวกาศอยู่ในวงโคจร - M.: Pedagogy, 1980 Makovetsky P.V. ดูต้นตอ! รวมปัญหาและคำถามที่น่าสนใจ – อ.: Nauka, 1979 Chandaeva S.A. ฟิสิกส์และมนุษย์ –อ.: JSC “Aspect Press”, 1994 Belyu L., Stlinger E. Skylab orbital station สหรัฐอเมริกา, 1973. (คำย่อ แปลจากภาษาอังกฤษ). เอ็ด ปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ G.L. Grodzovsky ม., “วิศวกรรมเครื่องกล”, 2520 - โหมดการเข้าถึง: /bibl/skylab/obl.html Dyubankova O. เวชศาสตร์อวกาศไปไม่ถึงเว็บไซต์ Earth ของสำนักพิมพ์ "ข้อโต้แย้งและข้อเท็จจริง" - โหมดการเข้าถึง: /ออนไลน์/สุขภาพ/511/03_01 Ivanov I. การสั่นสะเทือนของของเหลวจะช่วยเร่งการเดือดในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ เว็บไซต์: องค์ประกอบ ข่าววิทยาศาสตร์. โหมดการเข้าถึง - http://
องค์ประกอบ.
รุ/
ข่าว/164820?
หน้าหนังสือ Klushantsev P. House ในวงโคจร: เรื่องราวเกี่ยวกับสถานีโคจร - ล.: เดช. สว่าง., 1975. - ป.25-28. ต่อ. ในอีเมล ดู. Yu. Zubakin, 2007- โหมดการเข้าถึง: ( http://
www.
Google.
รุ, http://
เอพิโซดสเปซ.
นักบินทดสอบ.
รุ/
พระคัมภีร์/
คลูซันต์เซฟ/
โดม-
นา-
ลูกตา75/
คลูซันเซฟ_04
. htm)
ผู้คนสามารถดำเนินการในอวกาศได้ แพทย์ชาวฝรั่งเศสทำการผ่าตัดครั้งแรกในสภาวะไร้น้ำหนัก เว็บไซต์หนังสือพิมพ์รัสเซีย ข่าวอาร์ไอเอ - โหมดการเข้าถึง: http://
www.
รจ.
รุ/2006/09/28/
ไม่เหมาะสมที่สุด-
อานนท์.
htmlเปลวไฟในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ห้องสมุดมอชคอฟ - โหมดการเข้าถึง: /tp/nr/pn.htmนักวิทยาศาสตร์ได้ระบุอันตรายของการไร้น้ำหนักแล้ว หนังสือพิมพ์-24. - โหมดการเข้าถึง: ข่าวอาร์ไอเอ http://24.ua/news/show/id/66415.htm
แอปพลิเคชัน
ภาคผนวก 1
ข้าว. 1. การทดลองเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงมวลของนักบินอวกาศ:
เอ - การวัดมวลของเสีย b - การวัดน้ำหนักตัวของนักบินอวกาศ c - การวัดการบริโภคอาหาร
ข้าว. 2. อุปกรณ์สำหรับกำหนดมวลของตัวอย่างภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์:
1 - การเคลือบยืดหยุ่น
ข้าว. 3. การฝึกภาคพื้นดินในอุปกรณ์เพื่อสร้างแรงกดดันด้านลบต่อส่วนล่างของร่างกายนักบินอวกาศ:
1 - อุปกรณ์สำหรับสร้างแรงกดดันด้านลบที่ส่วนล่างของร่างกายนักบินอวกาศ 2 - อุปกรณ์สำหรับตรวจวัดความดันโลหิต 3 - อุปกรณ์สำหรับรับเวกเตอร์คาร์ดิโอแกรม
ข้าว. 4. การทำงานกับอุปกรณ์ LBNP บนสถานีสกายแล็ป (ภาพ)
ข้าว. 5. ศึกษาการทำงานของอุปกรณ์ขนถ่ายบนเก้าอี้หมุน
ข้าว. 6. การวัดน้ำหนักตัว
ข้าว. 7. การศึกษาผลของภาวะไร้น้ำหนักต่อเซลล์และเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่มีชีวิต
ข้าว. 8. ศึกษาการนอนหลับและปฏิกิริยาระหว่างการนอนหลับของนักบินอวกาศ
ข้าว. 9. การศึกษาลักษณะการเผาผลาญของนักบินอวกาศระหว่างการทดลองกับเครื่องวัดความเร็วของจักรยาน:
1 - เออร์โกมิเตอร์จักรยาน; 2 - เครื่องวิเคราะห์เมตาบอลิซึม: 3 - ปากเป่า; 4 - ท่อ; 5 - โพรบสำหรับวัดอุณหภูมิ 6 – อิเล็กโทรด
กลไกการควบคุมสถานะออกซิเจนในมนุษย์ภายใต้สภาวะจำลองผลกระทบของภาวะไร้น้ำหนักและเมื่อใช้วิธีการดูแลผู้ป่วยหนัก 14.00 น. 32 เวชศาสตร์การบิน อวกาศ และทางทะเล 14.00 น. 37 วิสัญญีวิทยาและการช่วยชีวิต
บทคัดย่อวิทยานิพนธ์งานนี้ดำเนินการที่ศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย - สถาบันปัญหาทางการแพทย์และชีววิทยาของ Russian Academy of Sciences (SSC RF - IMBP RAS)
เงื่อนไขในการสร้างสภาวะไร้น้ำหนักจำลองและศึกษาการวางแนวเชิงพื้นที่ การเจริญเติบโตและการพัฒนาของข้าวสาลีในระหว่างการทดสอบภาคพื้นดินของเรือนกระจกอวกาศต้นแบบที่มีพื้นผิวเชื่อมโยงไปถึงนูน
ศึกษาเงื่อนไขสำหรับการสร้างแบบจำลองไร้น้ำหนักและการศึกษาการวางแนวเชิงพื้นที่ การเจริญเติบโต และการพัฒนาของข้าวสาลีในระหว่างการทดสอบภาคพื้นดินของต้นแบบของเรือนกระจกในอวกาศที่มีพื้นผิวนูนขึ้น
สรุปบทเรียนฟิสิกส์: "น้ำหนักตัว ไร้น้ำหนัก โอเวอร์โหลด"
เชิงนามธรรมวัตถุประสงค์ของบทเรียน: ทำซ้ำแนวคิดเรื่องน้ำหนักตัว เพื่อกำหนดว่าน้ำหนักของร่างกายเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง เพื่อพิจารณาว่าอะไรคือสาเหตุของภาวะไร้น้ำหนักและการมีน้ำหนักเกิน
หัวข้อการอบรม “แรงโน้มถ่วงและน้ำหนักตัว ความไร้น้ำหนัก"
สารละลายเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของเซสชันการฝึกอบรม: พัฒนาความรู้เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วง แนะนำปริมาณทางกายภาพ "แรงโน้มถ่วง" "น้ำหนักตัว" สร้างแนวคิดเกี่ยวกับปรากฏการณ์ไร้น้ำหนัก พัฒนาความสามารถในการแยกการกระทำ
นิโคไล โนซอฟ. ไม่รู้สิบนดวงจันทร์
เอกสารตามการออกแบบของสถาปนิก Vertibutylkin บนถนน Kolokolchikov ได้สร้างอาคารหมุนได้สองแห่ง
เราคุ้นเคยกับความจริงที่ว่าวัตถุต่างๆ รอบตัวเรามีน้ำหนัก สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะแรงโน้มถ่วงดึงดูดพวกมันมายังโลก แม้ว่าเราจะบินบนเครื่องบินหรือกระโดดด้วยร่มชูชีพ แต่น้ำหนักก็ไม่หายไปจากเรา แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าน้ำหนักหายไปสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อใดและมีปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอะไรบ้างที่สังเกตได้ภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก? เกี่ยวกับทั้งหมดนี้ - ในโพสต์นี้
กฎแรงโน้มถ่วงสากลค้นพบโดยนิวตัน ระบุว่าวัตถุทั้งหมดที่มีมวลดึงดูดซึ่งกันและกัน สำหรับวัตถุที่มีมวลน้อย แรงดึงดูดดังกล่าวแทบจะมองไม่เห็น แต่ถ้าวัตถุมีมวลขนาดใหญ่ เช่น ดาวเคราะห์โลกของเรา (และมวลเป็นกิโลกรัมแสดงเป็นตัวเลข 25 หลัก) แรงดึงดูดนั้นก็จะสังเกตเห็นได้ชัดเจน ดังนั้นวัตถุทั้งหมดจึงถูกดึงดูดมายังโลก - หากคุณยกมันขึ้น มันก็จะร่วงหล่นลงมา และเมื่อมันตกลงมา แรงโน้มถ่วงจะกดมันลงบนพื้นผิว สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าทุกสิ่งบนโลกมีน้ำหนัก แม้แต่อากาศก็ถูกกดทับโลกด้วยแรงโน้มถ่วง และด้วยน้ำหนักที่กดทับทุกสิ่งที่อยู่บนพื้นผิวของมัน
น้ำหนักจะหายไปได้เมื่อไหร่? ไม่ว่าเมื่อแรงโน้มถ่วงไม่ได้กระทำต่อร่างกายเลยหรือเมื่อมันกระทำแต่ไม่มีอะไรขัดขวางร่างกายจากการล้มอย่างอิสระ แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะลดลงตามระยะห่างจากโลก แม้จะอยู่ที่ระดับความสูงหลายร้อยหลายพันกิโลเมตร แต่ก็ยังคงแข็งแกร่ง ดังนั้นการกำจัดแรงโน้มถ่วงจึงไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะพบว่าตัวเองตกอยู่ในภาวะตกอย่างอิสระ
ตัวอย่างเช่น คุณอาจพบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักหากคุณพบว่าตัวเองอยู่ในเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่ไปตามวิถีโคจรพิเศษ เช่นเดียวกับร่างกายที่จะไม่ถูกขัดขวางจากแรงต้านของอากาศ
ทุกอย่างมีลักษณะดังนี้:
แน่นอนว่าเครื่องบินไม่สามารถเคลื่อนที่ไปตามวิถีดังกล่าวได้เป็นเวลานานเพราะมันจะชนกับพื้น ดังนั้นเฉพาะนักบินอวกาศที่อาศัยอยู่บนสถานีวงโคจรเท่านั้นที่ต้องเผชิญกับการต้องอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน และพวกเขาต้องทำความคุ้นเคยกับความจริงที่ว่าปรากฏการณ์หลายอย่างที่เราคุ้นเคยในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นเกิดขึ้นแตกต่างไปจากบนโลกอย่างสิ้นเชิง
1) ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง คุณสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักมากได้อย่างง่ายดาย และเคลื่อนไหวตัวเองได้โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย จริงอยู่ที่ด้วยเหตุผลเดียวกัน วัตถุใด ๆ จะต้องมีการรักษาความปลอดภัยเป็นพิเศษเพื่อไม่ให้บินไปรอบ ๆ สถานีวงโคจร และในขณะที่นอนหลับ นักบินอวกาศจะปีนเข้าไปในถุงพิเศษที่ติดกับผนัง
การเรียนรู้ที่จะเคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ต้องใช้เวลา และผู้เริ่มต้นจะไม่ประสบความสำเร็จในทันที “พวกมันดันสุดกำลังและตีหัว โดนสายไฟพันกัน และอื่นๆ จึงเป็นที่มาของความสนุกไม่รู้จบ” นักบินอวกาศชาวอเมริกันคนหนึ่งกล่าวในหัวข้อนี้
2) ของเหลวที่ไม่มีน้ำหนักจะมีรูปร่างเป็นทรงกลม เป็นไปไม่ได้ที่จะเก็บน้ำอย่างที่เราคุ้นเคยบนโลกในภาชนะเปิดเทออกจากกาต้มน้ำแล้วเทลงในถ้วยและแม้แต่ล้างมือตามปกติ
3) เปลวไฟในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์จะอ่อนมากและจางหายไปเมื่อเวลาผ่านไป หากคุณจุดเทียนภายใต้สภาวะปกติ เทียนจะสว่างจ้าจนหมด แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอากาศร้อนจะเบาลงและลอยขึ้น ทำให้มีที่ว่างสำหรับอากาศบริสุทธิ์ที่อิ่มตัวด้วยออกซิเจน ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง จะไม่มีการสังเกตการพาความร้อน และเมื่อเวลาผ่านไป ออกซิเจนรอบเปลวไฟจะไหม้และการเผาไหม้หยุดลง
การจุดเทียนภายใต้สภาวะปกติและในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง (ขวา)
แต่จำเป็นต้องมีการไหลเวียนของออกซิเจนอย่างต่อเนื่องไม่เพียง แต่สำหรับการเผาไหม้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการหายใจด้วย ดังนั้นหากนักบินอวกาศไม่เคลื่อนไหว (เช่น นอนหลับ) จะต้องเปิดพัดลมในห้องเพื่อผสมอากาศ
4) ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง เป็นไปได้ที่จะได้รับวัสดุที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้มาภายใต้สภาวะภาคพื้นดิน ตัวอย่างเช่น สารบริสุทธิ์พิเศษ วัสดุคอมโพสิตใหม่ ผลึกปกติขนาดใหญ่ และแม้แต่ยารักษาโรค หากสามารถลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าทั้งไปและกลับได้ จะช่วยแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีได้มากมาย
5) ในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์บนสถานีโคจร มีการค้นพบเอฟเฟกต์บางอย่างที่ไม่ทราบมาก่อนถูกค้นพบเป็นครั้งแรก ตัวอย่างเช่นการก่อตัวของโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายผลึกในพลาสมาหรือ "เอฟเฟกต์ Dzhanibekov" - เมื่อวัตถุที่กำลังหมุนเปลี่ยนแกนการหมุนอย่างกะทันหัน 180 องศาในช่วงเวลาหนึ่ง
ผลของจานิเบคอฟ:
6) การไร้น้ำหนักมีผลกระทบอย่างมากต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิต แม้ว่าจะสามารถปรับตัวให้เข้ากับชีวิตในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงได้ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องง่าย พบว่าตัวเองอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเป็นครั้งแรกบุคคลสูญเสียการปฐมนิเทศในอวกาศมีอาการวิงเวียนศีรษะเนื่องจากอุปกรณ์ขนถ่ายหยุดทำงานตามปกติ การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในร่างกาย ได้แก่ การกระจายของเหลวในร่างกายใหม่ ซึ่งทำให้ใบหน้าบวมและจมูกคัดจมูก ความสูงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสูญเสียน้ำหนักที่กระดูกสันหลัง และการสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อลีบและกระดูก สูญเสียความแข็งแกร่ง เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงเชิงลบ นักบินอวกาศต้องออกกำลังกายพิเศษเป็นประจำ
หลังจากกลับมายังโลก นักบินอวกาศต้องปรับตัวเข้ากับสภาวะก่อนหน้านี้ ไม่เพียงแต่ทางร่างกายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจิตใจด้วย ตัวอย่างเช่น พวกเขาอาจทิ้งแก้วไว้ในอากาศจนเป็นนิสัย โดยลืมไปว่าแก้วจะตกลงมา
"ฟิสิกส์แห่งความไร้น้ำหนัก". นักบินอวกาศบน ISS บอกเราว่ากฎฟิสิกส์ทำงานอย่างไรในสภาวะไร้น้ำหนัก: