Veľká encyklopédia ropy a zemného plynu. Čo je stav beztiaže, zaujímavosti a ako zažiť pocit beztiaže

BEZ VÁHY- stav, v ktorom sa nachádza hmotné teleso voľne sa pohybujúce v gravitačnom poli Zeme (alebo akéhokoľvek iného nebeského telesa) len vplyvom gravitačných síl. Bude rozlišovať. Zvláštnosťou H. stavu je, že počas H. pôsobia vonkajšie sily na častice telesa. sily (gravitačné sily) nespôsobujú vzájomný tlak častíc telesa na seba.

Keď je teleso v kľude v gravitačnom poli Zeme v horizontálnej rovine, pôsobí naň gravitačná sila a sila, ktorá je jej číselne rovná, ale v opačnom smere - reakcia roviny. Výsledkom je, že v tele vznikajú vnútorné tekutiny. sily vo forme vzájomného tlaku častíc telesa na seba. Ľudské telo vníma takéto vnútorné úsilie ako pre neho známy stav závažnosti. Objavujú sa tieto vnútorné. sily v dôsledku reakcie roviny. Reakcia je povrchová sila, teda sila priamo pôsobiaca na niektorú časť povrchu telesa; Pôsobenie tejto sily sa prenáša na ostatné častice telesa tlakom susedných častíc na ne, čo spôsobuje zodpovedajúce vnútorné sily v tele. úsilie. Podobné vnútorné sily vznikajú, keď na teleso pôsobia akékoľvek iné povrchové sily: ťažná sila, sila odporu prostredia atď. Ak je povrchová sila číselne väčšia, potom je vnútorná sila zodpovedajúco väčšia. námahu, ktorá spôsobuje jav preťaženia a vyskytuje sa napríklad pri štarte rakiet.

Gravitačná sila je sila hmoty a na rozdiel od povrchových síl pôsobí priamo na každú z častíc telesa. Preto, keď na teleso pôsobia len gravitačné sily, udelia priamo každej častici telesa rovnaké zrýchlenie a tieto častice sa pohybujú ako voľné, bez vzájomného tlaku; telo je v stave H.

Vo všeobecnosti stav H. nastáva, keď: a) vonkajšie sily pôsobiace na teleso. sily sú len hmotné (gravitačné sily); b) pole týchto hmotnostných síl je lokálne homogénne, to znamená, že sily poľa udeľujú všetkým časticiam telesa v každej jeho polohe zrýchlenia rovnakej veľkosti a smeru, ktoré pri pohybe v gravitačnom poli Zeme , prakticky nastáva, ak sú rozmery telesa malé v porovnaní s polomerom Zeme; na začiatku. rýchlosti všetkých častíc telesa sú zhodné vo veľkosti a smere (teleso sa pohybuje translačne).

Napríklad priestor lietať. prístroj (alebo satelit) a všetky telesá v ňom umiestnené po prijatí príslušného začiatku. rýchlosti, pohybujú sa vplyvom gravitačných síl po svojich dráhach s takmer identickými zrýchleniami, ako tie voľné, pričom telesá samotné ani ich častice na seba nevyvíjajú vzájomný tlak, t.j. sú v stave H. Zároveň je relatívne do kabíny, letia . prístroj, telo v ňom umiestnené môže zostať v pokoji kdekoľvek (voľne „visieť“ v priestore). Hoci gravitačné sily pod N. pôsobia na všetky častice telesa, neexistuje žiadna vonkajšia sila. povrchové sily, ktoré by mohli spôsobiť vzájomný tlak častíc na seba. Upozorňujeme, že interné úsilie iného charakteru, ktoré nie je spôsobené vonkajšími silami. vplyvy napr molekulárne sily, teplota a svalové sily v ľudskom tele sa môžu vyskytnúť aj v H.

H. môže výrazne ovplyvniť množstvo telesných. javov. Napríklad v kvapaline naliatej do nádoby sily medzimolekulovej interakcie, ktoré sú v „pozemských“ podmienkach malé v porovnaní s tlakovými silami spôsobenými hmotnosťou, ovplyvňujú iba tvar menisku. Pri H. pôsobením týchto síl dochádza k tomu, že zmáčacia kvapalina umiestnená v uzavretej nádobe je rovnomerne rozložená po stenách nádoby a vzduch, ak nejaký je, zaberá strednú časť nádoby, pričom nezmáčajúca kvapalina má v nádobe tvar gule. Kvapky tekutiny vyliate z nádoby sa tiež sťahujú do guľôčok.

Vo výsledku to znamená. rozdiely medzi H. podmienkami a „pozemskými“ podmienkami, v ktorých sa vytvárajú a odlaďujú prístroje a zostavy satelitov a vesmírnych satelitov. lietať. kozmických lodí a ich nosných rakiet, problematika H. zaujíma významné miesto medzi ostatnými problémami astronautiky. V podmienkach H. sú teda nástroje a zariadenia, v ktorých sa používajú fyzické, nevhodné. kyvadla alebo voľný prívod kvapaliny atď. Zohľadnenie H. sa stáva obzvlášť dôležitým pre systémy s nádobami čiastočne naplnenými kvapalinou, čo sa napríklad vyskytuje v motore. zariadenia s kvapalinovými prúdovými motormi, určené na opakovanú aktiváciu vo vesmíre. let. Objavuje sa aj množstvo ďalších technológií. problémy.

Zvlášť dôležité je brať do úvahy jedinečné podmienky H. počas letu obývateľných kozmických lodí. lode, pretože životné podmienky človeka pod H. sa výrazne líšia od bežných, „pozemských“ pomerov, čo spôsobuje zmeny v rade jeho životných funkcií. Predbežne však školenia a preventívne opatrenia umožňujú osobe na dlhú dobu zostať a úspešne pracovať v podmienkach H.

Tiež sa predpokladá, že na veľmi dlhú dobu. Lety na orbitálnych (blízkozemských) alebo medziplanetárnych staniciach môžu vytvárať umenie. „gravitácia“, lokalizácia napríklad pracovných plôch v kabínach otáčajúcich sa okolo stredu. časti stanice. Karosérie v týchto kabínach budú pritlačené k bočnému povrchu kabíny, hrany budú hrať úlohu „podlahy“ a reakcia tejto „podlahy“ aplikovanej na korby vytvorí umenie. „ťažkosti“.

Viac podrobností o tom, čo to je a kde sa dá cítiť, sa bude diskutovať v tomto článku.

Statické

Existujú dva typy stavu beztiaže. Toto je statické - pozorované pri pohybe od objektu s veľkou hmotnosťou. Napríklad teleso, ktoré preletelo značnú vzdialenosť od planéty. Malo by byť zrejmé, že jeho hmotnosť úplne nezmizne.

Faktom je, že gravitácia z masívnych objektov, ako sú planéty a hviezdy, aj keď so vzdialenosťou klesá, úplne nezmizne. Jeho pôsobenie siaha nekonečne ďaleko do všetkých kútov vesmíru, nepriamo úmerné štvorcu vzdialenosti. Vyplýva to z definície stavu beztiaže.

Nie je teda možné opustiť zónu vplyvu gravitačného poľa.

Dynamický

Ďalší typ stavu beztiaže je dynamický. Neustále to zažívajú astronauti a piloti. Účinok gravitačného poľa masívneho objektu môžete neutralizovať voľným pádom naň. K tomu je potrebné, aby objekt získal určitú rýchlosť a stal sa satelitom.

Po dosiahnutí požadovanej rýchlosti sa satelit začne dostávať do stavu neustáleho voľného pádu. Objekty v ňom budú v stave beztiaže. Táto rýchlosť sa nazýva prvá kozmická rýchlosť.

Napríklad pre planétu Zem je rýchlosť asi 8 kilometrov za sekundu. Pre Slnko - už 640. Všetko závisí od hmotnosti objektu a jeho hustoty. V oblastiach, kde hustota dosahuje stovky miliónov ton na kubický centimeter— kozmická rýchlosť sa blíži rýchlosti svetla.

Stav beztiaže na Zemi

Ukazuje sa, že môžete zažiť stav beztiaže bez opustenia planéty. Pravda, na veľmi krátke obdobie. Napríklad cestujúci v aute jazdiaci po zakrivenom moste zažije na chvíľu stav beztiaže na vrchole sklonu mosta.

Cestujúci cestujúci do verejná doprava na hrboľatej ceste neustále zažívajú účinky stavu beztiaže zakaždým, keď autobus narazí do diery alebo hrbole. Na krátku dobu sú v stave voľného pádu.

Zábava

Nedávno sa v zábavnom priemysle objavili špeciálne testovacie plochy, kde si beztiažový stav môže zažiť každý.

Po absolvovaní lekárska komisia a zaplatením určitej sumy peňazí sa môžete dostať na palubu lietadla, ktoré letí po vlnovej trajektórii a počas ponoru môžu ľudia na pol minúty zažiť nezvyčajný pocit beztiaže.

Pilot lietadla prostredníctvom interkomu hlási začiatok stavu beztiaže. Je to potrebné z bezpečnostných dôvodov. Faktom je, že po voľnom páde lietadlo rýchlo naberá výšku. Ľudia na palube zároveň zažívajú diametrálne opačný efekt – preťaženie.

Niekedy táto hodnota dosahuje trojnásobok gravitačného zrýchlenia. Inými slovami, vaša telesná hmotnosť v nulovej gravitácii bude trojnásobkom jej prirodzenej hmotnosti. Pri páde z niekoľkometrovej výšky s takouto váhou tela sa môžete veľmi ľahko zraniť.

Na tieto účely sedia na palube lietadla v priestore s nulovou gravitáciou špeciálne vyškolení inštruktori. Ich úlohou je promptne spustiť na podlahu lietadla tých ľudí, ktorí nestihli daný časový interval.

Počas jedného letu lietadla dochádza k sérii vzostupov a pádov v intervaloch až dvadsaťkrát.

Napríklad v Rusku je pre tých, ktorí chcú zažiť stav beztiaže, špeciálna centrifúga, ktorá je umiestnená v centre pre výcvik kozmonautov a pilotov. Opäť po lekárskej prehliadke a peňažnom príspevku vo výške asi 55 tisíc rubľov môže človek pocítiť účinky stavu beztiaže.

Účinok na ľudský organizmus

Podľa definície je stav beztiaže pre ľudské telo absolútne neškodný. Ťažkosti začínajú, keď trvajú niekoľko dní, týždňov alebo mesiacov.

Vo väčšine prípadov to platí len pre obyvateľov vesmírnych staníc. Kozmonauti, ktorí sú na palube kozmických lodí dlhší čas, začínajú pociťovať značné nepohodlie. Je to spôsobené predovšetkým vestibulárnym mechanizmom.

Na Zemi za normálnych podmienok otolity vestibulárny aparát vyvíjať tlak nervových zakončení, teda hovorí nášmu mozgu, kde je hore a dole, a orientuje ľudské telo v priestore.

Hmotnosť a stav beztiaže

Je to úplne iné, keď telo nič neváži. Všetky procesy v ňom prebiehajú inak. V dôsledku nedostatku tlaku otolitu je narušená priestorová orientácia. Pojem „hore“ a „dole“ v priestore úplne zmizne. Neprítomnosť fyzická aktivita. V tomto stave svalové tkanivo atrofuje, ak sa neprijmú žiadne opatrenia. Svojou degradáciou trpí aj on kosť. Keď nie je zaťaženie, do kostí tela sa dostáva menej fosforu.

Existujú ťažkosti s jedením a prehĺtaním tekutín. Všetky tekutiny majú tendenciu nadobúdať guľovitý tvar, čo veľmi sťažuje každodenné veci. Dokonca aj obyčajný výtok z nosa v stave beztiaže môže byť veľmi utrpenie pre telo v dôsledku skutočnosti, že spúta nie je odstraňovaná pod vplyvom gravitácie, ale tvorí guľovité kvapky.

Na udržanie potrebného tónu astronauti neustále trénujú niekoľko hodín denne. Keď idú spať, pripútajú sa špeciálnymi popruhmi, aby sa počas spánku nezranili.

Na kŕmenie astronautov bolo vyvinuté špeciálne jedlo v tubách a chlieb, ktorý sa nedrobí.

Predtým dlho Aby človek zažil stav beztiaže, musí pocítiť jeho vplyv na Zemi, aby zistil, ako ho neprítomnosť gravitácie ovplyvní v budúcnosti.

Na otázku: čo je stav beztiaže? za akých podmienok sa to deje? daný autorom Marty_Ray_ka najlepšia odpoveď je Beztiažový stav je stav telesa, kedy naň pôsobia iba gravitačné sily a vonkajšie gravitačné pole nespôsobuje tlak jednej časti sústavy na druhú a ich deformáciu. V stave beztiaže sa metabolizmus a krvný obeh živého organizmu trochu mení. Stav beztiaže nastáva, keď je telo vo voľnom páde a vo vesmírnych lodiach, keď sa pohybujú s vypnutými motormi.

Odpoveď od Fantóm[guru]
keď telo nemá váhu. či už vo vesmíre alebo pri voľnom páde je telo v stave beztiaže.

Odpoveď od Komerrsant[guru]
Hmotnosť je sila, ktorou telo pôsobí na akúkoľvek podperu, čo znamená stav beztiaže, (vlastnými slovami) je to stav tela, keď netlačí na podperu. Ak na WIKI nie je dostatok informácií, pozrite sa

Odpoveď od Používateľ bol odstránený[guru]
Beztiažový stav je stav, keď sila interakcie telesa s podperou (hmotnosť tela), vznikajúca v súvislosti s gravitačnou príťažlivosťou, pôsobením iných hmotnostných síl, najmä sila zotrvačnosti, ktorá vzniká pri zrýchlený pohyb telo, chýba. Niekedy počujete pre tento efekt iný názov – mikrogravitácia – ale tento názov je nesprávny! ! - gravitácia (príťažlivá sila) zostáva rovnaká.
Pomerne často sa zmiznutie hmotnosti zamieňa so zmiznutím gravitačnej príťažlivosti. Toto je nesprávne. Príkladom je situácia na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Vo výške 350 kilometrov (nadmorská výška stanice) je gravitačné zrýchlenie 8,8 m/s², čo je len o 10 % menej ako na povrchu Zeme. Stav beztiaže na ISS nastáva v dôsledku pohybu po kruhovej dráhe pri prvej únikovej rýchlosti.
Na Zemi na experimentálne účely vzniká krátkodobý stav beztiaže (do 40 s), keď lietadlo letí po parabolickej rovine (a v skutočnosti balistickej, teda takej, po ktorej by lietadlo letelo pod vplyv samotnej gravitačnej sily; táto dráha je parabolou iba pri nízkych rýchlostiach pohybu; pre satelit je to dráha elipsy, kružnice alebo hyperboly. Stav beztiaže je možné pocítiť v počiatočnom momente voľného pádu telesa do atmosféry, kedy je odpor vzduchu ešte malý.
Aby ste pochopili podstatu stavu beztiaže, môžete zvážiť lietadlo letiace po balistickej trajektórii. Tie slúžia na výcvik astronautov v Rusku a USA. V kokpite je na strune zavesené závažie, ktoré strunu zvyčajne ťahá dole (ak je lietadlo v pokoji alebo sa pohybuje rovnomerne a priamočiaro). Keď niť, na ktorej gulička visí, nie je napnutá, nastáva stav beztiaže. Pilot teda musí lietadlo ovládať tak, aby loptička visela vo vzduchu a niť nebola napnutá. Na dosiahnutie tohto efektu musí mať rovina konštantné klesajúce zrýchlenie g. Dá sa teda povedať, že lietadlo „padá“ spolu s loptou, strunou, pilotom a astronautmi.
[upraviť]
Hmotnosť a jej vnímanie
Stav beztiaže je stav tela, keď je pod vplyvom iba masových síl. Napríklad pod vplyvom samotnej gravitácie. Pohyb pod vplyvom samotnej gravitácie sa nazýva aj voľný pád.
Ak na teleso okrem hmotových síl pôsobia aj povrchové sily, napríklad reakcia opory, vzniká stav tiaže.
Telesná hmotnosť je sila, ktorou telo pôsobí na podperu alebo zavesenie.
To, čo ľudia vnímajú ako váhu, je len dôsledok reakcie opory alebo prostredia na ich telách.
Sila pôsobiaca na rôzne časti telesa umiestneného na Zemi nie je rovnaká. Ak teleso podmienečne rozdelíme na vodorovné vrstvy, tak si vieme predstaviť, že na každú vrstvu okrem reakcie podkladovej podpery bude pôsobiť aj tlak z vyššie umiestnených vrstiev. Človek cíti podobný tlakový rozdiel ako hmotnosť.
Telo umiestnené v hermeticky uzavretej nádobe počas experimentov s voľným pádom (napríklad spadnutie z vysoká veža) zažíva stav beztiaže. Deje sa tak preto, že zrýchlenie nádoby, vzduchu v nej uzavretého a všetkých častí samotného tela, spôsobené vplyvom gravitácie, je rovnaké, chýba podperná reakcia a tlakový gradient (v prípade voľného pádu telesa mimo nádoby, to nie je celkom pravda, okrem gravitačnej sily naňho funguje aj reakcia vonkajšie prostredie- sila odporu vzduchu).

Treba odlíšiť gravitačnú silu, ktorou sú telesá priťahované k Zemi telesná hmotnosť. Pojem hmotnosť je široko používaný v každodennom živote.

Telesná hmotnosť je sila, ktorou teleso v dôsledku svojej príťažlivosti k Zemi pôsobí na podperu alebo záves. Hmotnosť môže byť definovaná aj ako podporná reakcia. Predpokladá sa, že telo nehybné vzhľadom na podperu alebo zavesenie. Teleso necháme ležať na vodorovnom stole nehybne voči Zemi (obr. 1.11.1). Zohľadní sa referenčný rámec spojený so Zemou zotrvačný. Na teleso pôsobí gravitačná sila

smerované vertikálne nadol a elastická sila

s ktorou podpora pôsobí na telo. Sila sa volá silou normálny tlak alebo pozemná reakčná sila . Sily pôsobiace na telo sa navzájom vyrovnávajú:

V súlade s tretím Newtonovým zákonom telo pôsobí na podperu určitou silou, ktorá sa rovná reakčnej sile podpery a smeruje v opačnom smere:

Podľa definície silaa nazýva sa to telesná hmotnosť.

Z vyššie uvedených vzťahov je zrejmé, že

t.j. telesná hmotnosť sa rovná gravitácii

Ale tieto sily sú aplikované na rôzne telá!

Ak teleso visí nehybne na pružine, potom úlohu reakčnej sily podpery (odpruženia) zohráva elastická sila pružiny. Natiahnutím pružiny môžete určiť hmotnosť tela a rovnakú silu príťažlivosti tela Zemou. Môžete ho použiť aj na určenie telesnej hmotnosti. pákové váhy, porovnávajúc hmotnosť daného tela s hmotnosťou závaží na rovnoramennej páke. Uvedením pákovej váhy do rovnováhy vyrovnávaním hmotnosti tela s celkovou hmotnosťou závaží súčasne dosiahneme rovnosť hmotnosti tela s celkovou hmotnosťou závaží, bez ohľadu na hodnotu zrýchlenia voľného pádu v danom bode. na zemskom povrchu. Napríklad pri výstupe na hory do výšky 1 km sa hodnoty na stupnici pružiny zmenia o 0,0003 od ich hodnoty na hladine mora. Zároveň je zachovaná rovnováha pákových stupníc. Preto sú pákové váhy zariadením na určovanie telesnej hmotnosti porovnaním s hmotnosťou závaží (etalónov).

Uvažujme teraz o prípade, keď teleso leží na podpere (alebo zavesené na pružine) v kabíne výťahu pohybujúcej sa s určitým zrýchlením voči Zemi. Referenčná sústava spojená s výťahom nie je inerciálna. Telo je stále ovplyvnené gravitáciou a pozemnou reakčnou silou, ale teraz sa tieto sily navzájom nevyvažujú. Podľa druhého Newtonovho zákona

Sila pôsobiaca na podperu zo strany tela, ktorá sa podľa tretieho Newtonovho zákona nazýva hmotnosť tela, sa rovná Preto, telesná hmotnosť v rýchlo sa pohybujúcom výťahu Existuje

Nech je vektor zrýchlenia nasmerovaný vertikálne (dole alebo hore). Ak súradnicová os OY bod vertikálne nadol, potom vektorovú rovnicu pre možno prepísať do skalárneho tvaru:

V tomto vzorci množstvá P, g A a by sa mali považovať za projekcie vektorov a na os OY. Keďže táto os smeruje vertikálne nadol, g= const > 0 a množstvá P A a môžu byť pozitívne aj negatívne. Pre istotu nech je vektor zrýchlenia nasmerovaný vertikálne nadol a> 0 (obr. 1.11.2).

Zo vzorca (*) je zrejmé, že ak a < g, potom telesná hmotnosť P V rýchlo sa pohybujúcom výťahu je menšia gravitácia. Ak a > g, potom sa telesná hmotnosť zmení znamienko. To znamená, že telo nie je pritlačené k podlahe, ale k stropu kabíny výťahu („záporná“ hmotnosť). Nakoniec, ak a = g, To P= 0. Teleso voľne padá na Zem spolu s kabínou. Tento stav sa nazýva stav beztiaže . Vyskytuje sa napríklad v kokpite vesmírna loď keď sa pohybuje po obežnej dráhe s vypnutými prúdovými motormi.

Ak je vektor zrýchlenia nasmerovaný zvisle nahor (obr. 1.11.3), potom a < 0 и, следовательно, вес тела всегда будет превышать по модулю силу тяжести. Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют preťaženie . Kozmonauti zažívajú efekt preťaženia ako pri štarte. vesmírna raketa a v brzdnej časti, keď loď vstúpi do hustých vrstiev atmosféry. Piloti zažívajú značné preťaženie pri vykonávaní akrobatických manévrov, najmä na nadzvukových lietadlách.

Všetci sme počuli o stave beztiaže. Keď počujeme toto slovo, predstavíme si astronautov, ktorí sa voľne vznášajú vo vnútri vesmírnej stanice. Skúsme si odpovedať na zdanlivo jednoduchú otázku: čo je to za beztiaže?
WEIGHTNESS, čiže telu chýba váha. To znamená, že aby sme správne pochopili, čo je stav beztiaže, musíme jasne pochopiť, čo je telesná hmotnosť.

Hmotnosť- sila tela pôsobiaca na podperu (alebo záves alebo iný typ upevnenia), zabraňujúca pádu, vznikajúca v gravitačnom poli. Určené výrazom:

P = mg, Kde:

R- telesná hmotnosť, m- telesná hmotnosť, g - zrýchlenie voľného pádu.

Hodnota hmotnosti je úmerná zrýchleniu voľného pádu, ktoré závisí od výšky nad ním zemského povrchu, a tiež kvôli jeho rotácii - od zemepisné súradnice meracie body.

Keď sa systém pohybuje, telo je oporou (alebo zavesením) vzhľadom na inerciálnu referenčnú sústavu so zrýchlením A hmotnosť sa prestane zhodovať s gravitačnou silou pôsobiacou na toto teleso:

P = m(g - a)

V dôsledku rotácie Zeme dochádza k zemepisnému poklesu hmotnosti: na rovníku asi o 0,3 % menej ako na póloch.

Treba si tiež uvedomiť, že podľa tretieho Newtonovho zákona pôsobí na podperu (záves) nielen teleso, ale aj podpera (záves) pôsobí na telo silou tzv. reakčná sila podpery (odpruženia). Táto sila sa číselne rovná hmotnosti telesa a smeruje proti pôsobeniu gravitácie. Potom na teleso pôsobia dve sily rovnakej veľkosti a opačného smeru, to znamená, že ich výslednica je nulová, čo znamená, že teleso je buď v pokoji, alebo sa pohybuje rovnomerne a priamočiaro.

To znamená, že stav beztiaže (nedostatok hmotnosti) je stav, v ktorom neprítomný sila vzájomného pôsobenia telesa s podperou (alebo závesom), vznikajúca v súvislosti s gravitačnou príťažlivosťou, pôsobením iných hmotnostných síl, najmä zotrvačnej sily, ktorá vzniká pri zrýchlenom pohybe telesa.

Potom sa zamyslime nad tým, čo sa stane, ak teleso aj jeho podpera spadnú do poľa gravitačných síl. Potom, keďže sa podpera aj telo budú pohybovať rovnakou rýchlosťou, telo nebude tlačiť svojou hmotou na túto podperu, to znamená, že na ňu nebude pôsobiť. To znamená, že hmotnosť tela (sila, ktorou pôsobí na podperu) je nulová. Kde sa to dá v praxi pozorovať? Predstavme si kabínu výťahu, ktorá sa odtrhla od káblov a voľne padá šachtou. Kabína aj cestujúci sa pohybujú s rovnakým zrýchlením g = 9,8 m/s 2. Potom cestujúci neovplyvní podlahu výťahu, to znamená, že zažije stav beztiaže. Potom sa bude môcť voľne vznášať v priestore kabíny výťahu. Prirodzene, tento experiment zvyčajne vedie k smrti subjektu. Existuje však bežnejšia situácia. Keď sa výťah práve začne pohybovať nadol (to znamená, že sa pohybuje zrýchleným tempom a naberá svoju normálnu rýchlosť), vaše telo túto rýchlosť ešte nedosiahlo a takmer netlačí na podlahu, čo znamená, že takmer nič neváži. Potom, keď výťah zrýchli a potom sa pohybuje rovnomerne, pohybujete sa s ním rovnomerne aj vy, preto ako obvykle tlačíte telom na podperu (podlahu výťahu), čiže nenastáva stav beztiaže.

Let na kozmickej lodi obiehajúcej okolo Zeme nie je nič iné ako neustály pád smerom k Zemi. Jednoducho, zariadenie sa pohybuje na obežnej dráhe veľmi vysokou rýchlosťou (cca 8 km/s) a pri páde k Zemi (vertikálne) dokáže prejsť takú vzdialenosť v horizontálnom smere, že vďaka guľovitému tvaru Zem, vzdialenosť k jej povrchu sa nezmenšuje. Telo padá bez pádu. Paradox? Realita!

Teda kabína kozmická loď- toto je ten istý výťah, ktorý spadol z lán. A všetky telá v ňom zažijú stav beztiaže. V kabíne kozmickej lode sa budú voľne vznášať a odohrá sa niekoľko zaujímavých efektov, ktorým sa budem venovať v niektorom z nasledujúcich príspevkov.

Na výcvik astronautov na Zemi môžeme krátko vytvoriť stav beztiaže. Špeciálne lietadlo sa ponára po hyperbolickej trajektórii, teda v skutočnosti padá so zrýchlením g a s rovnakým zrýchlením padajú aj ľudia v jeho kabíne. To znamená, že sú v stave beztiaže. Týmto spôsobom môžete vytvoriť stav beztiaže na dobu približne jednej minúty, potom lietadlo prejde z ponoru do stúpania a potom sa znova ponorí a všetko sa znova opakuje. Na Zemi teda môže vzniknúť stav beztiaže.

Je veľmi dôležité tomu porozumieť hmotnosť A hmotnosť telá, prísne vzaté, nie sú to isté, hoci v každodennom živote sa pojem „váha“ často používa, keď sa hovorí o hmotnosti tiel. Definícia telesnej hmotnosti už bola uvedená vyššie. A telesná hmotnosť je mierou jeho zotrvačnosti, teda schopnosti udržať si stav pokoja alebo uniformy priamočiary pohyb pri vystavení iným telesám snažiacim sa tento stav zmeniť. Interakcia telies je charakterizovaná takou veličinou, ako je sila. Keď je telo vystavené sile F, je mu dané zrýchlenie A, v závislosti od telesnej hmotnosti m:

a = F/m.

Vidíme, že čím väčšia je hmotnosť telesa, tým menšie zrýchlenie , udelená mu silou rovnakej veľkosti. Ak sa to pokúsime otestovať najskôr na Zemi a potom na palube kozmickej lode (v nulovej gravitácii), uvidíme, že toto pravidlo platí v oboch prípadoch. To znamená, že telesná hmotnosť a hmotnosť nie sú to isté. Telesná hmotnosť môže zmiznúť, ale telesná hmotnosť zostáva vždy rovnaká. Pravda, v relativistickej mechanike sa hmotnosť telies môže meniť (zväčšovať do nekonečna), ale to je úplne iný príbeh, ktorý sa však tiež raz stane predmetom našej úvahy.

Medzitým sa opäť uvidíme. Ďakujem všetkým, ktorí dočítali až do konca, pretože „multiknihu“ nedostane každý, ale len ten najzvedavejší.