Bezsvara ķermenis. Prezentācija par tēmu "fizikas bezsvara stāvoklis". Četri ķermeņa svara gadījumi strauji kustīgā liftā
Mēs esam pieraduši pie tā, ka visiem apkārtējiem objektiem ir svars. Tas notiek tāpēc, ka gravitācijas spēks viņus piesaista Zemei. Pat ja lidojam ar lidmašīnu vai lecam ar izpletni, svars no mums nepazūd. Bet kas notiek, ja svars tomēr pazūd, kad tas notiek, un kādas interesantas parādības tiek novērotas bezsvara stāvoklī? Tas viss ir šajā ierakstā.
Ņūtona atklātais universālās gravitācijas likums nosaka, ka visi ķermeņi ar masu tiek piesaistīti viens otram. Ķermeņiem ar mazu masu šāda pievilcība praktiski nav manāma, bet, ja ķermenim ir liela masa, piemēram, mūsu planētai Zeme (un tā masa kilogramos ir izteikta ar 25 ciparu skaitli), tad pievilcība kļūst pamanāma. . Tāpēc visi objekti tiek piesaistīti Zemei – ja tos paceļ, tie nokrīt, un, krītot, gravitācija piespiež tos virsmai. Tas noved pie tā, ka visam uz Zemes ir svars, pat gaiss tiek nospiests pret Zemi gravitācijas ietekmē un ar savu svaru spiež uz visu, kas atrodas uz tās virsmas.
Kad svars var pazust? Vai nu tad, kad gravitācija uz ķermeni neiedarbojas vispār, vai arī tad, kad iedarbojas, bet nekas neliedz ķermenim brīvi krist. Lai gan pievilkšanās spēks tai samazinās, attālinoties no Zemes, pat simtiem un tūkstošu kilometru augstumā tas saglabājas spēcīgs, tāpēc atbrīvoties no gravitācijas nav viegli. Bet ir pilnīgi iespējams atrasties brīvā kritiena stāvoklī.
Piemēram, jūs varat nonākt bezsvara stāvoklī, ja atrodaties lidmašīnā, kas pārvietojas pa īpašu trajektoriju – gluži kā ķermenim, kuram netraucētu gaisa pretestība.
Tas viss izskatās šādi:
Protams, lidmašīna ilgstoši nevar pārvietoties pa šādu trajektoriju, jo tā ietrieksies zemē. Tāpēc tikai astronauti, kas dzīvo orbitālajā stacijā, saskaras ar ilgu uzturēšanos bezsvara stāvoklī. Un viņiem ir jāpierod, ka daudzas parādības, pie kurām esam pieraduši bezsvara stāvoklī, notiek pavisam citādi nekā uz Zemes.
1) Bezsvara stāvoklī jūs varat viegli pārvietot smagus priekšmetus un pārvietot sevi tikai ar nelielu piepūli. Tiesa, šī paša iemesla dēļ jebkuri objekti ir īpaši jānostiprina, lai tie nelidotu apkārt orbitālajai stacijai, un uz miega laiku astronauti kāpa speciālos pie sienas piestiprinātos maisos.
Ir nepieciešams laiks, lai iemācītos pārvietoties nulles gravitācijas apstākļos, un iesācējiem tas neizdodas uzreiz. "Viņi grūstās no visa spēka un sit ar galvu, sapinās vados un tamlīdzīgi, tāpēc tas ir bezgalīgas jautrības avots," par šo tēmu sacīja viens no amerikāņu astronautiem.
2) Šķidrumi bezsvara stāvoklī iegūst sfērisku formu. Ūdens nederēs, kā mēs esam pieraduši uz Zemes, glabāts atvērtā traukā, izliets no tējkannas un ieliets krūzē, pat roku mazgāšana mums nederēs ierastajā veidā.
3) Liesma bezsvara apstākļos ir ļoti vāja un ar laiku izgaist. Ja parastos apstākļos aizdedzinat sveci, tā degs spilgti, līdz izdegs. Bet tas notiek tāpēc, ka sakarsētais gaiss kļūst vieglāks un paceļas augšup, radot vietu svaigam ar skābekli piesātinātam gaisam. Bezsvara stāvoklī gaisa konvekcija netiek novērota, un laika gaitā ap liesmu esošais skābeklis izdeg un degšana apstājas.
Sveces dedzināšana normālos apstākļos un bez gravitācijas (pa labi)
Bet pastāvīga skābekļa padeve ir nepieciešama ne tikai sadegšanai, bet arī elpošanai. Tāpēc, ja astronauts ir nekustīgs (piemēram, guļ), tad nodalījumā jādarbojas ventilatoram, lai sajauktu gaisu.
4) Bezsvara stāvoklī ir iespējams iegūt unikālus materiālus, kurus ir grūti vai pat neiespējami iegūt sauszemes apstākļos. Piemēram, īpaši tīras vielas, jauni kompozītmateriāli, lieli regulāri kristāli un pat narkotikas. Ja būtu iespējams samazināt izmaksas par preču piegādi orbītā un atpakaļ, tas atrisinātu daudzas tehnoloģiskas problēmas.
5) Bezsvara stāvoklī uz orbitālās stacijas pirmo reizi tika atklāti daži iepriekš nezināmi efekti. Piemēram, kristāliskām līdzīgu struktūru veidošanās plazmā vai "Džanibekova efekts" - kad rotējošam priekšmetam noteiktiem intervāliem pēkšņi mainās rotācijas asi par 180 grādiem.
Džanibekova efekts:
6) Bezsvara stāvoklis būtiski ietekmē cilvēkus un dzīvos organismus. Lai gan ir iespējams pielāgoties dzīvei nulles gravitācijas apstākļos, to izdarīt nav tik vienkārši. Pirmo reizi atrodoties bezsvara stāvoklī, cilvēks zaudē orientāciju telpā, rodas reibonis, jo vestibulārais aparāts pārstāj normāli darboties. Citas izmaiņas organismā ir šķidruma pārdale organismā, kuras dēļ pietūkst seja un aizlikts deguns, mugurkaula slodzes zuduma dēļ palielinās augšana, un, ilgstoši atrodoties bezsvara stāvoklī, muskuļi atrofē un zaudē kaulu stiprumu. Lai mazinātu negatīvās izmaiņas, astronautiem regulāri jāveic īpaši vingrinājumi.
Pēc atgriešanās uz Zemes astronautiem atkal ir jāpielāgojas vecajiem apstākļiem ne tikai fiziski, bet arī psiholoģiski. Viņi, piemēram, parasti var atstāt glāzi gaisā, aizmirstot, ka tā nokritīs.
"Bezsvara fizika". SKS astronauti stāsta, kā fizikas likumi darbojas bezsvara stāvoklī:
2. slaids
MĒRĶIS: Sniegt bezsvara stāvokļa jēdzienu kompleksā veidā. MĒRĶI: Izprast šīs parādības rašanās mehānismu; Aprakstiet šo mehānismu matemātiski un fiziski; Pastāstiet dažus interesantus faktus par bezsvara stāvokli; Izprast, kā bezsvara stāvoklis ietekmē cilvēku veselību kosmosa kuģī, stacijā utt., tas ir, paskatīties uz bezsvara stāvokli no bioloģiskā un medicīniskā viedokļa.
3. slaids
Ķermeņa svars - spēks, ar kādu ķermenis, pateicoties tā pievilkšanai pret zemi, iedarbojas uz balstu vai balstiekārtu. Saskaņā ar Ņūtona III likumu: Р = -Fу (1) (1. att.); 2) Arī saskaņā ar Ņūtona III likumu Fт = -Fу (2); 3) Salīdzinot 1. un 2. izteiksmi, iegūstam: Р = FT; 4) Saskaņā ar Ņūtona II likumu, kad ķermenis ar masu m gravitācijas Ft un elastības spēka FY iedarbībā pārvietojas ar paātrinājumu a, tiek izpildīta vienādība: FT + FY = ma 5) No vienādojumiem P = -FY un Ft + Fy = ma mēs iegūstam: - ma \u003d mg - ma vai P \u003d m (g - a). 6) OY (2. att.): Ru = m(gY - aY) vai P = m(g - a).
4. slaids
Četri ķermeņa svara gadījumi strauji kustīgā liftā
Runājot par ķermeņa svaru strauji kustīgā liftā, parasti tiek aplūkoti trīs gadījumi: Lifts pārvietojas ar augšupejošu paātrinājumu (P>mg, P=mg+a) Lifts pārvietojas ar lejupvērstu paātrinājumu (P
5. slaids
Un kā jāpārvietojas liftam, lai cilvēks varētu staigāt pa griestiem? Liftam jāpārvietojas ar paātrinājumu, kas lielāks par g. Kad paātrinājums a kļūst vienāds ar g, svars kļūst vienāds ar nulli. Ja turpināsit palielināt paātrinājumu, tad varam pieņemt, ka ķermeņa svars mainīs virzienu.
6. slaids
BEZSVARS Ja ķermenis kopā ar balstu brīvi krīt, tad a = g, un no formulas P = m(g – a) izriet, ka P = 0. Svara izzušana, balstam kustoties līdz ar atbalsta paātrinājumu. kopējo kritienu sauc par bezsvara stāvokli. Ir divu veidu bezsvara stāvoklis: Statiskais bezsvara stāvoklis – svara zudums, kas notiek lielā attālumā no debess ķermeņiem, jo tiek vājināta pievilcība. 2) Dinamiskais bezsvara stāvoklis - stāvoklis, kurā cilvēks atrodas lidojuma laikā orbītā.
7. slaids
Dinamiskā bezsvara stāvokļa rašanās
8. slaids
Ārējo spēku iedarbībā ķermenis atradīsies bezsvara stāvoklī, ja: 1) uz ķermeni iedarbojas tikai masa (gravitācijas spēki); Šo ķermeņa spēku lauks ir lokāli viendabīgs; Visu ķermeņa daļiņu sākotnējie ātrumi ir vienādi pēc moduļa un virziena.
9. slaids
Liesma bezsvara stāvoklī Bezsvara stāvoklī sveces liesma iegūst sfērisku formu un zilu krāsu Sveces liesma uz Zemes Liesma bezsvara stāvoklī
10. slaids
Šķidruma vārīšana nulles gravitācijas apstākļos Nulles gravitācijas apstākļos vārīšana kļūst par daudz lēnāku procesu. Tomēr šķidruma vibrācija var izraisīt tā spēcīgu vārīšanu. Šis rezultāts ietekmē kosmosa nozari. Verdošs ūdens uz Zemes Verdošs ūdens nulles gravitācijas apstākļos
11. slaids
VĪRIETIS UN BEZSVARA ATTĪSTĪBA Ar bezsvara stāvokli saistīto problēmu risināšanas veidi: Muskuļu trenēšana, muskuļu elektrostimulācija, negatīvs spiediens uz ķermeņa lejasdaļu, farmakoloģiskie un citi līdzekļi; Mākslīgās gravitācijas radīšana uz kosmosa kuģa; Muskuļu aktivitātes ierobežošana, cilvēka ierastā atbalsta atņemšana gar ķermeņa vertikālo asi, hidrostatiskā asinsspiediena pazemināšanās utt.
12. slaids
Dzīves problēmu izpēte kosmosā Amerikas orbitālā stacija Skylab (no angļu Skylab, tas ir, debesu laboratorija - "debesu laboratorija")
13. slaids
Operācija nulles gravitācijā Franču ārsti profesora Dominika Mārtina vadībā no Bordo veica pasaulē pirmo ķirurģisko operāciju nulles gravitācijas režīmā. Eksperiments tika veikts uz lidmašīnas A-300 speciāli aprīkotā modulī. Tajā piedalījās trīs ķirurgi un divi anesteziologi, kuriem bezsvara apstākļos bija jānoņem taukains audzējs uz rokas pacientam, brīvprātīgajam, 46 gadus vecajam Filipam Sančo.
14. slaids
Rezultāti Bezsvara stāvoklis rodas, ja ķermenis brīvi krīt kopā ar balstu, t.i. ķermeņa un atbalsta paātrinājums ir vienāds ar brīvā kritiena paātrinājumu; Bezsvara stāvoklis ir divu veidu: statisks un dinamisks; Bezsvara stāvokli var izmantot, lai īstenotu dažus tehnoloģiskus procesus, kurus ir grūti vai neiespējami īstenot zemes apstākļos; Liesmas izpēte bezsvara apstākļos nepieciešama kosmosa kuģa ugunsizturības novērtēšanai un speciālu ugunsdzēšanas līdzekļu izstrādei;
15. slaids
Kopsavilkums Detalizēta izpratne par šķidruma viršanu kosmosā ir ļoti svarīga, lai veiksmīgi darbotos kosmosa kuģis, kas pārvadā tonnas šķidrās degvielas; Bezsvara stāvokļa ietekme uz ķermeni ir negatīva, jo tas izraisa izmaiņas vairākās tā dzīvībai svarīgās funkcijās. To var labot, radot mākslīgo gravitāciju uz kosmosa kuģa, ierobežojot astronautu muskuļu darbību utt.; Cilvēku var operēt kosmosā, bezsvara apstākļos. To pierādīja franču ārsti profesora Dominika Mārtina vadībā no Bordo.
16. slaids
17. slaids
PALDIES PAR JŪSU UZMANĪBU!
Skatīt visus slaidus
BEZSVARS- stāvoklis, kurā atrodas materiāls ķermenis, kas brīvi pārvietojas Zemes (vai jebkura cita debess ķermeņa) gravitācijas laukā tikai gravitācijas spēku ietekmē. Atšķirt. stāvokļa H. pazīme ir tāda, ka tad, kad H. iedarbojoties uz ķermeņa daļiņām ār. spēki (gravitācijas spēki) neizraisa ķermeņa daļiņu savstarpēju spiedienu viens uz otru.
Ķermenim atrodoties miera stāvoklī Zemes gravitācijas laukā uz horizontālas plaknes, to ietekmē arī tam skaitliski vienāds, bet pretēji vērsts spēks - plaknes reakcija. Tā rezultātā iekšējais spēki ķermeņa daļiņu savstarpēja spiediena veidā uz otru. Cilvēka ķermenis uztver šādus ekst. centieni viņam ir ierasts svara stāvoklis. Šie iekšējie elementi parādās. spēki plaknes reakcijas dēļ. Reakcija ir virsmas spēks, tas ir, spēks, kas tieši iedarbojas uz kādu ķermeņa virsmas daļu; uz citām ķermeņa daļiņām šī spēka darbība tiek pārnesta ar spiedienu uz tām, ko veic blakus esošās daļiņas, kas izraisa atbilstošus iekšējos spēkus ķermenī. centienus. Līdzīgs iekšējais spēki rodas, kad uz ķermeni iedarbojas kādi citi virsmas spēki: vilces spēki, vides pretestības spēki utt. Ja virsmas spēks skaitliski ir lielāks par gravitācijas spēku, tad iekšējais spēks ir attiecīgi lielāks. piepūle, kas izraisa pārslodzes fenomenu un notiek, piemēram, raķetes palaišanas brīdī.
Gravitācijas spēks ir masas spēks un atšķirībā no virsmas spēkiem iedarbojas tieši uz katru ķermeņa daļiņu. Tāpēc, kad uz ķermeni iedarbojas tikai gravitācijas spēki, tie tieši paziņo katrai ķermeņa daļiņai vienādu paātrinājumu, un šīs daļiņas pārvietojas kā brīvas, neizdarot viena uz otru savstarpēju spiedienu; ķermenis atrodas H stāvoklī.
Kopumā H. stāvoklis rodas, ja: a) iedarbojoties uz ķermeņa ār. spēki ir tikai masa (gravitācijas spēki); b) šo ķermeņa spēku lauks ir lokāli vienmērīgs, ti, lauka spēki piešķir visām ķermeņa daļiņām katrā tā pozīcijā vienādu lieluma un virziena paātrinājumu, kas praktiski rodas, pārvietojoties Zemes gravitācijas laukā, ja izmēri ķermeņa daļas ir mazas, salīdzinot ar Zemes rādiusu; sākumā. visu ķermeņa daļiņu ātrumi ir vienādi pēc moduļa un virziena (ķermenis virzās uz priekšu).
Piemēram, kosmiskā lidot. aparāts (vai satelīts) un visi tajā esošie ķermeņi, saņēmuši atbilstošo sākumu. ātrumu, gravitācijas spēku iedarbībā pārvietojas pa savām orbītām ar gandrīz vienādiem paātrinājumiem, kā brīvas, un ne paši ķermeņi, ne to daļiņas viens uz otru neizdara savstarpēju spiedienu, ti, atrodas stāvoklī H. Tajā pašā laikā saistībā ar kabīni, . aparātu, tajā esošais ķermenis var palikt miera stāvoklī jebkur (brīvi "karāties" telpā). Lai gan gravitācijas spēki N. iedarbojas uz visām ķermeņa daļiņām, bet ne ārējiem. virsmas spēki, rudzi var izraisīt daļiņu savstarpēju spiedienu viena uz otru. Ņemiet vērā, ka iekšējā cita rakstura centieni, ko izraisa nevis ārēji. ietekmē, piemēram. molekulārie spēki, temperatūra, muskuļu piepūle cilvēka ķermenī, var notikt arī stāvoklī H.
H. var būtiski ietekmēt vairākas fiziskas. parādības. Piemēram, šķidrumā, kas ieliets traukā, starpmolekulārās mijiedarbības spēki, kas "sauszemes" apstākļos ir mazi, salīdzinot ar gravitācijas radītajiem spiediena spēkiem, ietekmē tikai meniska formu. Pie H. šo spēku darbība noved pie tā, ka slēgtā traukā ievietotais mitrināšanas šķidrums vienmērīgi tiek sadalīts pa trauka sienām, un gaiss, ja tāds ir, aizņem trauka vidusdaļu, savukārt mitrināšanas šķidrums traukā ir bumbiņas formā. No trauka izlietās šķidruma pilienus arī savelk kopā bumbiņās.
Kā rezultātā nozīmē. atšķirības starp H. apstākļiem un "zemes" apstākļiem, kuros tiek radītas un atkļūdotas mākslīgo pavadoņu, kosmosa kuģu ierīces un mezgli. lidot. transportlīdzekļiem un to nesējraķetēm, H. problēma ieņem nozīmīgu vietu starp citām astronautikas problēmām. Tātad H. apstākļos nav piemēroti instrumenti un ierīces, kurās tiek izmantotas fiziskas. svārsti vai brīva šķidruma plūsma utt. H. uzskaite kļūst īpaši svarīga sistēmām, kurās tvertnes ir daļēji piepildītas ar šķidrumu, kas, piemēram, notiek dzinējā. iekārtas ar šķidruma reaktīvo dzinēju, kas paredzētas atkārtotai iekļaušanai kosmosā. lidojums. Vairākas citas tehnoloģijas. problēmas.
Īpaši svarīgi ir ņemt vērā H. apstākļu unikalitāti apdzīvotu kosmosa kuģu lidojuma laikā. kuģiem, jo cilvēka ar H. dzīves apstākļi būtiski atšķiras no ierastajiem, "zemes" apstākļiem, kas izraisa izmaiņas vairākās viņa dzīvībai svarīgās funkcijās. Tomēr provizoriski apmācības un profilakses pasākumi ļauj personai ilgstoši uzturēties un veiksmīgi strādāt H.
Tiek arī pieņemts, ka ļoti ilgi. lidojumus uz orbitālajām (tuvu Zemei) vai starpplanētu stacijām, varat izveidot mākslu. "smagās", izvietojot, piemēram, darba telpas kajītēs, kas rotē ap centru. stacijas daļas. Ķermeņi šajās kajītēs tiks nospiesti pret kabīnes sānu virsmu, kas pildīs "grīdas" lomu, un šīs "grīdas" reakcija, kas uzklāta uz korpusiem, radīs mākslu. "gravitācija".
Bezsvara stāvoklis – precīzāk, mikrogravitācija – ir īpašs stāvoklis ārpus zemes (vai jebkura cita) gravitācijas, kad tas praktiski nav jūtams, un astronauta ķermenis atrodas nemitīgā brīvā kritiena stāvoklī. Bezsvara stāvokli var piedzīvot, piemēram, brīvi krītošā liftā vai lidmašīnā (šādi akrobātiskie lidaparāti tiek izmantoti mākslīgā bezsvara stāvokļa treniņiem), vai Zemes orbītā, Starptautiskajā kosmosa stacijā. Ilgstoša uzturēšanās bezsvara stāvoklī kaitē astronautu fiziskajam stāvoklim, tāpēc zinātnieki pēta, kā samazināt muskuļu un kaulu masas zuduma ātrumu mikrogravitācijā, lai pasargātu nākamos ceļotājus uz Marsu un tālāk. Burtiski seši mēneši, kas pavadīti orbītā, izraisa neatgriezeniskas izmaiņas cilvēka organismā.
Ilgstoša uzturēšanās bezsvara stāvoklī noved pie veselības problēmām – tas ir fakts. Piemēram, cilvēki jau zina, ka astronautiem, lidojot uz kosmosu, var rasties dažādas medicīniskas problēmas, tostarp muskuļu izsīkums, kalcija deficīts, sirds un plaušu darbības traucējumi, redzes traucējumi un pat novājināta imunitāte. Pētnieki no Mičiganas Henrija Forda slimnīcas šim sarakstam pievienojuši vēl vienu problēmu – ir pierādīts, ka bezsvara stāvoklis iznīcina locītavas, kas neatjaunojas pat pēc atgriešanās uz Zemes.
Bezsvara stāvoklis
Astronauti uz Starptautiskās kosmosa stacijas
Svece deg uz Zemes (pa kreisi) un nulles gravitācijā (pa labi)
Bezsvara stāvoklis- stāvoklis, kurā ir ķermeņa mijiedarbības spēks ar balstu (ķermeņa svaru), kas rodas saistībā ar gravitācijas pievilkšanu, citu masas spēku darbību, jo īpaši inerces spēku, kas rodas no ķermeņa paātrinātas kustības. prombūtnē. Dažreiz šim efektam var dzirdēt citu nosaukumu - mikrogravitācija. Šis nosaukums ir nepareizs lidojumam tuvu Zemei. Smagums (pievilkšanas spēks) paliek nemainīgs. Bet, lidojot lielos attālumos no debess ķermeņiem, kad to gravitācijas ietekme ir niecīga, mikrogravitācija patiešām rodas.
Lai saprastu bezsvara stāvokļa būtību, var apsvērt lidaparātu, kas lido pa ballistisko trajektoriju. Šādas metodes izmanto astronautu apmācībā Krievijā un ASV. Pilotu kabīnē uz vītnes tiek piekārts atsvars, kas parasti velk vītni uz leju (ja lidmašīna atrodas miera stāvoklī vai kustas vienmērīgi un taisnā līnijā). Kad pavediens, uz kura karājas bumbiņa, nav izstiepts, iestājas bezsvara stāvoklis. Tādējādi pilotam jāvada lidmašīna tā, lai balons būtu pakārts gaisā un vītne nebūtu nospriegota. Lai panāktu šo efektu, gaisa kuģim jābūt nemainīgam lejupvērstam paātrinājumam g. Citiem vārdiem sakot, piloti rada nulli G. Ilgu laiku šāda pārslodze (līdz 40 sekundēm) var rasties, ja veicat īpašu aerobātikas manevru (kam nav cita nosaukuma kā "neveiksme gaisā"). Piloti pēkšņi piesakās uz augstuma samazināšanu, ar standarta lidojuma augstumu 11 000 metru, tas dod nepieciešamās 40 sekundes "bezsvara"; fizelāžas iekšpusē ir kamera, kurā trenējas topošie kosmonauti; tai ir īpašs mīksts pārklājums uz sienām, lai izvairītos no traumām kāpšanas un kritiena laikā. Līdzīgu bezsvara sajūtu cilvēks piedzīvo, veicot civilās aviācijas lidojumus nosēšanās laikā. Tomēr, lai nodrošinātu lidojumu drošību un lielu slodzi uz gaisa kuģa konstrukciju, civilā aviācija samazina augstumu, veicot vairākus pagarinātus spirālveida pagriezienus (no lidojuma augstuma 11 km līdz pieejas augstumam aptuveni 1-2 km). Tie. nolaišanās notiek vairākās piegājienos, kuru laikā pasažieris uz dažām sekundēm jūt, ka ir pacelts no sēdekļa. (Tāda pati sajūta ir pazīstama autobraucējiem, kuriem ir pazīstamas sliedes, kas iet cauri stāviem kalniem, kad automašīna sāk kustēties no augšas) Apgalvojumi, ka lidmašīna veic akrobātiku, piemēram, "Ņesterova cilpu", lai radītu īslaicīgu bezsvara stāvokli, ir nekas vairāk kā mīts. Mācības tiek veiktas ar nedaudz pārveidotiem komerciālās pasažieru vai kravas klases transportlīdzekļiem, kuriem akrobātika un tamlīdzīgi lidojuma režīmi ir superkritiski un var izraisīt transportlīdzekļa iznīcināšanu gaisā vai strauju nesošo konstrukciju noguruma bojājumu.
Cilvēka darbības iezīmes un tehnoloģiju darbs bezsvara stāvoklī
Bezsvara apstākļos uz kosmosa kuģa klāja daudzi fizikāli procesi (konvekcija, sadegšana utt.) norit savādāk nekā uz Zemes. Jo īpaši smaguma trūkuma dēļ ir nepieciešams īpašs sistēmu dizains, piemēram, dušas, tualetes, pārtikas apkures sistēmas, ventilācija utt. Lai izvairītos no stagnējošu zonu veidošanās, kur var uzkrāties oglekļa dioksīds, un nodrošinātu vienmērīgu siltā un aukstā gaisa sajaukšanos, SKS, piemēram, ir uzstādīts liels skaits ventilatoru. Ēšanai un dzeršanai, personīgajai higiēnai, darbam ar aprīkojumu un vispār ikdienišķām darbībām ir arī savas īpatnības, un tām ir jāveido astronautam ieradumi un nepieciešamās prasmes.
Bezsvara stāvokļa ietekme neizbēgami tiek ņemta vērā, izstrādājot šķidro raķešu dzinēju, kas paredzēts palaišanai bezsvara stāvoklī. Šķidrās degvielas sastāvdaļas tvertnēs uzvedas tieši tāpat kā jebkurš šķidrums (veido šķidruma sfēras). Šī iemesla dēļ šķidro komponentu padeve no tvertnēm uz degvielas vadiem var kļūt neiespējama. Lai kompensētu šo efektu, tiek izmantots īpašs tvertņu dizains (ar gāzes un šķidrās vides separatoriem), kā arī degvielas nostādināšanas procedūra pirms dzinēja iedarbināšanas. Šāda procedūra sastāv no kuģa palīgdzinēju ieslēgšanas paātrinājumam; to radītais nelielais paātrinājums izgulsnē šķidro degvielu uz tvertnes dibena, no kurienes padeves sistēma degvielu novirza vados.
Bezsvara stāvokļa ietekme uz cilvēka ķermeni
Pārejot no sauszemes gravitācijas apstākļiem uz bezsvara apstākļiem (pirmkārt, kosmosa kuģim nokļūstot orbītā), lielākā daļa astronautu piedzīvo organisma reakciju, ko sauc par kosmosa adaptācijas sindromu.
Cilvēkam ilgstoši (vairākas nedēļas vai vairāk) atrodoties kosmosā, gravitācijas trūkums organismā sāk izraisīt noteiktas izmaiņas, kurām ir negatīvs raksturs.
Pirmās un visredzamākās bezsvara stāvokļa sekas ir strauja muskuļu atrofija: muskuļi faktiski tiek izslēgti no cilvēka darbības, kā rezultātā krītas visas ķermeņa fiziskās īpašības. Turklāt krasas muskuļu audu aktivitātes samazināšanās sekas ir organisma skābekļa patēriņa samazināšanās, un no tā izrietošā hemoglobīna pārpalikuma var samazināties to sintezējošo kaulu smadzeņu (hemoglobīna) aktivitāte.
Ir arī pamats uzskatīt, ka kustīguma ierobežojums izjauks fosfora vielmaiņu kaulos, kas novedīs pie to spēka samazināšanās.
Svars un gravitācija
Diezgan bieži svara izzušana tiek sajaukta ar gravitācijas pievilcības izzušanu. Tā nav taisnība. Kā piemēru var minēt situāciju Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS). 350 kilometru augstumā (stacijas augstums) gravitācijas paātrinājums ir 8,8 / ², kas ir tikai par 10% mazāks nekā uz Zemes virsmas. Bezsvara stāvoklis uz SKS nerodas “gravitācijas trūkuma” dēļ, bet gan kustības dēļ apļveida orbītā ar pirmo kosmisko ātrumu, tas ir, astronauti it kā nepārtraukti “krīt uz priekšu” ar ātrumu. no 7,9 km/s.
Bezsvara stāvoklis uz Zemes
Uz Zemes eksperimentālos nolūkos tiek izveidots īslaicīgs bezsvara stāvoklis (līdz 40 s), lidmašīnai lidojot gar parabolisku (un faktiski - ballistisko, tas ir, tādu, pa kuru lidmašīna lidotu gravitācija vien; šī trajektorija ir parabola tikai tad, ja kustības ātrums ir mazs; satelītam tā ir elipse, aplis vai hiperbola) trajektorijas. Bezsvara stāvokli var izjust sākotnējā ķermeņa brīvā kritiena brīdī atmosfērā, kad gaisa pretestība vēl ir maza.
Saites
- Astronomiskā vārdnīca Sanko N.F.
- Televīzijas studijas Roscosmos video bezsvara parabola
Piezīmes
Wikimedia fonds. 2010 .
Sinonīmi:Skatiet, kas ir "bezsvara" citās vārdnīcās:
Bezsvara stāvoklis… Pareizrakstības vārdnīca
Vieglums, ēteriskums, vājums, bezsvara bezsvara, niecīgums, gaisīgums Krievu sinonīmu vārdnīca. bezsvara stāvoklis, skat. vieglumu 1 Krievu valodas sinonīmu vārdnīca. Praktisks ceļvedis. M.: Krievu valoda. Z. E. Aleksandrova ... Sinonīmu vārdnīca
Stāvoklis, kurā ārējie spēki, kas iedarbojas uz ķermeni, neizraisa tā daļiņu savstarpēju spiedienu viena uz otru. Zemes gravitācijas laukā cilvēka ķermenis šādu spiedienu uztver kā svara sajūtu. Bezsvara stāvoklis rodas, kad...... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
Mūsdienu enciklopēdija
BEZSVARA, objekta piedzīvotais stāvoklis, kurā svara ietekme neizpaužas. Bezsvara stāvokli var piedzīvot kosmosā vai brīvā kritiena laikā, lai gan pastāv "svarīga" ķermeņa gravitācijas pievilcība. Astronauti...... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca
Materiāla ķermeņa stāvoklis, kas pārvietojas gravitācijas laukā, turklāt gravitācijas spēki, kas uz to iedarbojas, vai kustība, ko tas veic, neizraisa spiedienus starp ķermeņiem. Ja ķermenis atrodas miera stāvoklī Zemes gravitācijas laukā horizontālā plaknē, ... ... Fiziskā enciklopēdija
Bezsvara stāvoklis- BEZSVARS, stāvoklis, kurā ārējie spēki, kas iedarbojas uz ķermeni, neizraisa tā daļiņu savstarpēju spiedienu viena uz otru. Bezsvara stāvoklis rodas, kad ķermenis brīvi pārvietojas gravitācijas laukā (piemēram, vertikāla kritiena laikā, kustība pa ... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca
