¿Experimentó la tripulación de las misiones lunares la atracción de la gravedad de la Tierra o la Luna en momentos durante el tiempo de ‘vuelo’, en lugar de estar en caída libre?

Cuando decimos que sentimos el tirón de la gravedad de la Tierra, estamos siendo empujados contra algo, por lo general, que es la silla o el suelo. Esto se debe a que la Tierra te empuja, pero el objeto sólido está en el camino, por lo que te empujan contra él.

Cuando saltas de un avión, con suerte para hacer paracaidismo, la gravedad de la Tierra todavía te está tirando, pero te sentirás “sin peso”, esto es una medida de la gravedad de la tierra que está tirando de cada unidad de masa que te hace a todos contra algo, la balanza.

En el espacio, hay gravedad, está tirando de la nave espacial, te está tirando a ti, pero ambos caen libremente, en un sentido como el paracaidista, pero, en el espacio. Entonces, sientes la gravedad, pero, debido a que esa gravedad no tiene nada contra lo que empujarte, no tienes peso.

Espero que tenga sentido.

Edición 7/11/2017: en la física newtoniana, un objeto está en caída libre cuando solo actúa la fuerza de gravedad sobre él. Mientras, en tránsito de la tierra a la luna, la mayoría de las veces la tripulación estaba en caída libre. Usaron lo que se llama una trayectoria Circumlunar, en la que una vez que se estableció la trayectoria, la nave espacial estaba en caída libre. La trayectoria se establece mediante la aplicación de fuerzas (cohetes).

Las personas tienden a confundir el peso con la gravedad, lo cual es comprensible.

La gravedad es lo que llamamos libremente la fuerza que sentimos cuando la gravedad real está actuando sobre las masas, como nuestro cuerpo. Si estamos en un estado de caída libre, no hay nada a nuestro alrededor (excepto por el aire, la resistencia imponente), que pueda ejercer una fuerza contraria que nos haga sentir peso. Todas nuestras partículas corporales experimentan la misma aceleración y, por lo tanto, el mismo aumento de velocidad, ergo, la misma velocidad (esto ya no es cierto cuando nos acercamos a un agujero negro, pero esa es otra historia).

Tan pronto como lleguemos a la cubierta (con suerte no demasiado violentamente), nuestros pies absorberán el primer impulso de ese cambio dinámico de estado. Con la velocidad del sonido de nuestra masa corporal, este impulso se transfiere hacia todo el cuerpo, como una onda de choque. Este cambio es un ajuste a un nuevo equilibrio, en el que la fuerza de gravedad de la tierra y la fuerza de gravedad de nuestro cuerpo sobre la tierra (naturalmente, bastante pequeña, en comparación con la primera) se equilibran de alguna manera. Este equilibrio requiere dos fuerzas que se cancelan entre sí: la gravedad, que atrae todas las partículas de masa entre sí, provoca una tendencia a caer y una fuerza de resistencia que contrarresta esta tendencia, es decir, lo que llamamos peso.

Entonces, el peso es el resultado de la resistencia a la gravedad. En el espacio abierto, no hay nada que actúe como la corteza terrestre, lo que crea un terreno para la resistencia a la gravedad. A menos que disparemos algún motor de cohete, o tiremos algo (que equivale a algo similar a un motor de cohete), o recibamos algo, lo que puede darnos un impulso extra.

En resumen: la caída libre es la normalidad física, estar parado en un terreno firme no lo es, aunque es nuestra referencia intuitiva en la vida cotidiana. Entonces, la ingravidez es la norma, y ​​sentir el peso no lo es. Se necesita aceleración, y una resistencia posterior contra esta aceleración, como pararse en la cubierta o sentarse en una nave espacial con motores activos, resistiendo la caída libre que actuaría de otra manera. La gravedad es igual a la aceleración, por lo tanto, no resistir la gravedad significa acelerar, y resistir la gravedad significa experimentar el efecto de una fuerza resistente constante contra la gravedad, es decir, el peso. Peso que no es común en ausencia de algo que pueda resistir la gravedad, como es común en el espacio abierto.

Una órbita es otra cosa, ya que esto requiere una velocidad considerablemente alta para equilibrar la gravedad, empujándote a la tierra (o cualquier otro cuerpo celeste). Sin esa velocidad, la nave espacial simplemente caería a la tierra en un estado de caída libre, no de manera diferente como un buceador. El hecho de que los astronautas / cosmonautas / taikonautas no sientan peso, se debe al hecho de que están en un estado de caída libre, por lo que, junto con su nave espacial, no tienen nada que pueda actuar como un terreno resistente contra la gravedad. Están cayendo y, simultáneamente, se disparan más allá del horizonte. Eso requiere bastante velocidad, pero funciona.

Entonces, como respuesta a la pregunta, los equipos de la misión lunar experimentaron la atracción de la gravedad de la Tierra y la Luna todo el tiempo, aunque cambió, de acuerdo con su distancia a la Tierra y la Luna. Estar en el campo de gravedad de ambos cuerpos celestes no contradice estar en un estado de caída libre. Un paracaidista es a la vez: caída libre y en la gravedad de la Tierra tirar simultáneamente. No hay contradicción aquí. Se trata de equilibrar las fuerzas y tener en cuenta que se necesita gravedad para provocar una caída libre, y se necesita una resistencia contra ese estado para causar peso. No confunda peso con gravedad o masa. Están entrelazados, pero no son iguales.

La luna, el sol, los planetas, todas las estrellas del universo, “atraen” a los astronautas. Dado que su nave está siendo empujada por igual (y en caída libre en relación con la Tierra), no hay contrafuerzas para experimentar.

Lo que experimentas en la Tierra son las suelas de tus zapatos empujando hacia arriba, no la fuerza del tractor de los cuerpos celestes.

No. Estaban en órbita y en caída libre en todo momento, excepto cuando estaban sentados en la plataforma de lanzamiento en Florida, o en la luna, o disparando un motor. Estaban, en todo momento, bajo la influencia de la Tierra y la gravedad lunar, pero tampoco podían sentirlo mientras estaban en vuelo.

La órbita y el vuelo balístico son caída libre. La gravedad es lo que da forma a la trayectoria continuamente.

La única vez que los astronautas sintieron fuerzas g fue cuando dispararon los cohetes, cuando aterrizaron y cuando volvieron a entrar en la atmósfera de la Tierra.

Cualquier objeto en el espacio que no esté empujando activamente no va a sentir la gravedad. Todavía está afectado por la gravedad, pero todo en la nave está afectado por la misma gravedad, por lo que no lo experimentan.

Hay una diferencia entre “experiencia” y “sentir”. De pie aquí en la tierra, estamos experimentando el “tirón” de la gravedad de la luna, ¡por eso hay mareas! Y en su cápsula entre la tierra y la luna, los astronautas experimentaron el “tirón” de la gravedad de la tierra y la luna (así como del sol, los planetas, la galaxia, etc.).

Pero lo que “sentimos” como la atracción de la tierra son solo las fuerzas en nuestros oídos y cuerpo. Esto requiere una fuerza neta sobre nosotros que sea lo suficientemente fuerte como para que nuestros cuerpos la perciban. Entonces, un automóvil puede empujarnos hacia el asiento a medida que aceleramos hacia adelante, la tierra puede empujar contra nuestros pies mientras estamos parados.

Pero el “tirón” de la luna solo reduce un poco el “tirón” de la Tierra, y la mayor parte de eso se equilibra con el hecho de que el sistema Tierra-Luna está girando alrededor del baricentro del sistema dentro de la Tierra. El tirón restante (ya que no estamos en el baricentro) causa mareas, pero es demasiado pequeño para que podamos sentirlo en nuestros cuerpos.

Tan pronto como estamos en caída libre, no hay desequilibrio y nuestro cuerpo no percibe las fuerzas. En la cápsula, mientras se deslizaba, no había desequilibrio. Cuando dispararon propulsores o cohetes retro, sintieron la fuerza.

Las únicas veces que no estuvieron en caída libre fue cuando los motores estaban empujando. Estaban sintiendo el tirón de la Tierra y la Luna en todo momento, pero dado que caían libremente en respuesta a la combinación local de esos dos tirones, el único momento en que pudieron sentir un pseudopeso fue cuando sus motores estaban empujando. De lo contrario, no hay forma de evitar la caída libre.