De meeste van onze vaste lezers begrijpen waarom astronauten en objecten lijken te zweven op het internationale ruimtestation ISS, maar er zijn enkele misvattingen en vooropgezette ideeën over dit onderwerp die niet waar zijn en die geen goed begrip van de natuurkunde vertegenwoordigen ! Deze video biedt een onderhoudende blik op enkele van de ideeën die mensen hebben over de zwaartekrachtomgeving aan boord van een ruimtevaartuig, en laat zien waarom de astronauten eigenlijk gewichtloos lijken.
Maar laten we het ook bespreken:
Op de vraag waarom objecten en astronauten in ruimtevaartuigen gewichtloos lijken, geven veel mensen deze antwoorden:
1. Er is geen zwaartekracht in de ruimte en ze wegen niets.
2. Ruimte is een vacuüm en er is geen zwaartekracht in een vacuüm.
3. De astronauten zijn te ver weg van het aardoppervlak om aan de zwaartekracht te worden blootgesteld.
Deze antwoorden zijn allemaal mis!
Het belangrijkste om hier te begrijpen is dat daar IS zwaartekracht in de ruimte. Dit is een veel voorkomende misvatting. Wat houdt de maan in zijn baan rond de aarde? Zwaartekracht. Wat houdt de aarde in een baan om de zon? Zwaartekracht. Wat houdt sterrenstelsels bij elkaar? Zwaartekracht.
Zwaartekracht is overal in de ruimte!
Als je een toren op aarde 370 km (230 mijl) hoog zou bouwen, ongeveer net zo hoog als de baan van het ruimtestation, zou de zwaartekracht bovenop de toren bijna net zo sterk zijn als op de grond. Als je van de top van de toren afstapt, val je naar de aarde, net zoals Felix Baumgartner later dit jaar zal doen wanneer hij probeert van de rand van de ruimte te springen. (Dit houdt natuurlijk geen rekening met de vriestemperaturen die uiteindelijk je ondergang zouden veroorzaken, of hoe geen lucht of luchtdruk je zou doden, of hoe het laten vallen door de atmosfeer een serieuze invloed zou hebben op je lichaamsdelen. En dan die plotselinge stop zou ook slecht zijn.)
Dus waarom vallen het ruimtestation of de satellieten in een baan om de aarde niet, en waarom lijken de astronauten en objecten in het ISS of andere ruimtevaartuigen te zweven?
Omdat snelheid!
De astronauten, het ISS zelf en andere objecten in de baan om de aarde zweven niet, ze vallen eigenlijk. Maar ze vallen niet naar de aarde vanwege hun enorme omloopsnelheid. In plaats daarvan vallen ze in de omgeving van Aarde. Objecten in een baan om de aarde moeten ten minste 28.160 km / h (17.500 mph) afleggen. Dus terwijl ze naar de aarde versnellen, buigt de aarde zich onder hen af en komen ze nooit dichterbij. Omdat de astronauten dezelfde versnelling hebben als het ruimtestation, voelen ze zich gewichtloos.
Er zijn momenten waarop we - kort - gewichtloos kunnen zijn op aarde, wanneer je valt. Ben je ooit in een achtbaan geweest en net voorbij de top van een heuvel terwijl de auto naar beneden begint te gaan, stijgt je lichaam van de stoel? Als je honderd verdiepingen hoog in de lift zat en de kabel brak, terwijl de lift viel, zweefde je in de liftkooi. In dat geval zou het einde natuurlijk nogal rampzalig zijn.
En je hebt waarschijnlijk ook gehoord van de "Vomit Comet" - het KC 135-vliegtuig dat NASA gebruikt om korte perioden van gewichtloosheid te creëren voor astronautentraining en om experimenten of apparatuur in zero-G te testen, evenals de commerciële Zero-G vluchten waarbij het vliegtuig in een parabool vliegt, en als een achtbaan (maar met grotere snelheden en grotere hoogten) wanneer het vliegtuig over de bovenkant van de parabool gaat en naar beneden gaat, wordt een omgeving zonder zwaartekracht gecreëerd terwijl het vliegtuig valt. Gelukkig trekt het vliegtuig uit de val en vlakt het af.
Laten we teruggaan naar de toren. Als je, in plaats van gewoon van de toren af te stappen, een rennende sprong maakte, zou je voorwaartse energie je wegvoeren van de toren op hetzelfde moment dat de zwaartekracht je naar beneden trok. In plaats van de grond aan de voet van de toren te raken, zou je een eind weg landen. Als je sneller rende, kon je verder van de toren springen voordat je de grond raakte. Als je net zo snel zou kunnen rennen als de spaceshuttle en het ISS om de aarde draait, met een snelheid van 28.160 km / h (17.500 mph), zou de boog van je sprong een cirkel rond de aarde maken. Je zou in een baan om de aarde en gewichtloos zijn. Je zou vallen zonder de grond te raken. Ruimtepak en voldoende ademende lucht zijn echter nodig.
En als je zou kunnen rennen met ongeveer 40.555 km / h (25.200 mph), zou je vlak langs de aarde springen en in een baan om de zon gaan draaien.
Het internationale ruimtestation ISS, de spaceshuttle en satellieten zijn ontworpen om in een baan om de aarde te blijven, zonder op de grond te vallen of de ruimte in te schieten. Ze draaien om de 90 minuten om de aarde.
Dus wanneer u in een baan om de aarde bent, bevindt u zich in een vrije val en bent u gewichtloos.
