¿Por qué los astronautas experimentan gravedad cero en el espacio exterior? ¿Por qué no comienzan a orbitar el Sol de forma independiente una vez que salen de la fuerza gravitacional de la Tierra?

¿Alguna vez has estado en un ascensor / elevador? Supongo que probablemente sí.

¿Qué sucede cuando comienza a subir? Te sientes un poco pesado. ¿No me crees, verdad? Bien, solo ve y compruébalo tú mismo. Y mientras lo hace, también observe cómo le hace sentir su peso percibido cuando está a punto de detenerse en el piso que se aproxima. Ah, se me olvidó mencionar, por favor, compruebe también lo que sucede cuando está bajando.

Si es posible, cierre los ojos e intente sentir su peso. Y decida si se está desacelerando mientras baja o acelerando mientras sube.

Notarías estos:

  1. Te sientes pesado cuando se acelera (palabra elegante para aumentar la velocidad) hacia arriba (igual que desacelerar hacia abajo).
  2. Te sientes ligero cuando se desacelera hacia abajo (igual que acelerar hacia abajo).

¿Sabes por qué sucede esto? Porque el peso que percibes no es tu peso. Es el componente vertical de la fuerza de contacto por tierra (también llamada fuerza normal) que actúa sobre usted. Cuando está en casa, camina, habla o conduce su automóvil: su peso se neutraliza por esa fuerza de contacto.

Es igual y opuesto a la fuerza con la que la tierra te empuja. De lo contrario, caerías al centro de la tierra. Ley de Newton! Estás en reposo verticalmente porque la fuerza externa neta que se aplica sobre ti, a lo largo de la dirección vertical, es cero.

¿Qué sucede cuando su ascensor necesita acelerarlo? Tiene que haber una fuerza que neutralice más tu peso, ¿verdad? Entonces solo puede haber fuerza neta hacia arriba. La fuerza de contacto entre usted y el piso del elevador aumenta, y es por eso que se siente pesado.

¿Qué pasa mientras bajas en un ascensor? Necesita acelerarte hacia abajo. El piso puede aflojarse y dejar que una parte de la gravedad lo empuje hacia abajo.

Exactamente lo mismo sucede cuando subes y bajas las escaleras. En caso de elevación, la fuerza está siendo ajustada por la energía eléctrica que lo impulsa. En caso de subir las escaleras, debe hacer que el piso aplique una fuerza sobre usted, más de lo que ya está aplicando sobre usted.

¿Como hacer eso? Simple, aplicas una fuerza igual y opuesta en el piso usando tus pies, y te empujaría por igual (tercera ley de Newton).

Ahora, aplique esta lógica a su astronauta, a bordo de la EEI, girando alrededor de la Tierra. ¿Cómo gira en una órbita? La gravedad a esta altura está proporcionando la fuerza centrípeta necesaria, dirigida hacia el centro de la Tierra.

¿El piso o su entorno necesitan aplicar alguna fuerza sobre su astronauta? ¡Por supuesto no! La gravedad que está experimentando es suficiente para mantenerlo en órbita. De ahí la sensación de ingravidez de “gravedad cero”.

La próxima vez, cuando desee averiguar cuánto peso sentiría alguien en un entorno, use el enfoque de diagrama de cuerpo libre y resuelva la fuerza de contacto que se aplica verticalmente hacia arriba, lejos del centro de la Tierra. La respuesta a esa pregunta es la respuesta que está buscando. Resuelva para [matemáticas] N [/ matemáticas].

En cuanto a por qué no comienzan a orbitar alrededor del Sol o son arrastrados hacia el Sol, Robert Frost dio una respuesta detallada.

Los astronautas y las naves espaciales en órbita alrededor de la Tierra no han escapado del tirón gravitacional de la Tierra. De hecho, a la altitud de la Estación Espacial Internacional (EEI), la atracción gravitacional de la Tierra es solo un 12% menor que en la superficie de la Tierra.

La razón por la cual los astronautas experimentan ingravidez es porque están en caída libre. Una nave espacial en órbita está cayendo hacia la Tierra, debido a la gravedad, pero avanza en su órbita lo suficientemente rápido como para que el camino que sigue sea una curva que es una elipse cerrada.

Cuando te paras en una báscula, tienes peso porque la gravedad te empuja hacia abajo y la báscula no puede salirse del camino. En el espacio, tanto usted como la báscula están cayendo juntos, por lo que la báscula no detecta la fuerza de su masa (peso).

Si desea un poco más de las matemáticas que explican por qué las naves espaciales no caen a la Tierra, eche un vistazo aquí: la respuesta de Robert Frost a Si la gravedad del Sol está constantemente atrayendo planetas hacia ella, ¿por qué la Tierra no ha sido arrastrada? ¿dentro del sol?

Están en caída libre. La gravedad de la Tierra puede mantener un objeto en su órbita bien fuera de la órbita de la luna, siempre que el objeto no se mueva demasiado rápido. Sin embargo, los astronautas que experimentan cero G en realidad están cayendo. La fuerza centrípeta de (o la curvatura del espacio causada por) la gravedad los mantiene unidos a la Tierra de la misma manera que una cuerda con una bola en el extremo mantiene la bola unida a su mano cuando la balancea una y otra vez.

Zero G también se puede experimentar mucho más cerca de la Tierra. Se hace todo el tiempo y se ha convertido en una atracción popular. Si se sube a un avión y luego se zambulle, todo dentro del avión cae con él. No sentirás los efectos de la gravedad, pero la gravedad estará presente, tal como está en el espacio. Lo más cerca que podríamos llegar a la verdadera gravedad cero estaría en los confines más lejanos del espacio, entre las galaxias, e incluso allí habría algo de gravedad.

Al pensar en la gravedad en el espacio, sería más correcto pensar en términos de microgravedad.

estás olvidando el principio único de la ley del cuadrado inverso … el sol tiene una gran masa, pero lamentablemente es tan lejos que incluso la luna ejerce una mayor atracción ahora que mercurio y venus entran en juego. ahora piense que el sol es el centro del astronauta, como lo fue con la tierra, tendrá velocidad de la tierra; así que también entrará en juego la decisión del camino. AHORA dentro de una esfera de influencia de la tierra, los factores de otros planetas lunares son tan pequeños que no entran en juego. Fuera de la esfera de influencia, hay muchos jugadores, incluso la tierra también. entonces el cuerpo flotará caóticamente y finalmente estará bajo la esfera de influencia de uno de ellos

La fuerza de gravedad ejercida por cualquier cuerpo sobre otro depende de 3 variables, las masas de ambos cuerpos en cuestión y la distancia lineal entre ellos. La distancia entre la tierra y el sol, y el astraunaut y el sol es algo igual … y la masa del sol también es constante, la única gran diferencia es que la masa de la tierra y la masa del astraunaut son muy diferentes. Es por eso que la fuerza de gravedad que actúa sobre el astronauta no es tanto como la que actúa sobre la tierra.

Además, el universo es algo uniforme en su distribución de densidad en todas las direcciones, por lo que una persona siente tirones gravitacionales casi similares en cada dirección. Es por eso que experimentan gravedad cero en el espacio exterior.

Y el hecho adicional de que el cuerpo todavía está bajo la fuerza gravitacional de la Tierra, es también una razón por la que el astronauta no gira alrededor del sol de forma independiente.

  • Una persona presente en la superficie de la Tierra puede ejercer fuerza sobre la superficie de la Tierra debido a la gravedad y, por lo tanto, hay una reacción normal hacia arriba que actúa sobre la persona.
  • Cuando un astronauta está orbitando la tierra, está en un estado de caída libre junto con el vehículo espacial, por lo tanto, el astronauta no puede ejercer su masa en su superficie. Esta condición se llama condición de ingravidez.

Porque la nave espacial retiene la velocidad inicial que tenía cuando despegó de la Tierra. Para orbitar el Sol en su lugar, tendría que salir del pozo de gravedad de la Tierra hasta el punto donde el pozo de gravedad del Sol fuera más fuerte que el de la Tierra.

Porque al igual que un astronauta orbita alrededor de la tierra, la tierra, el astronauta y la luna también están orbitando el sol mientras que al mismo tiempo orbitan la tierra.

La velocidad de la tierra evita que caiga al sol. La tierra es “ingrávida” en órbita alrededor del sol al igual que un astronauta es “ingrávida” en órbita alrededor de la luna. Si pones la tierra en el sol y tienes una balanza para pesarla, tendría un peso percibido al igual que un astronauta tiene un peso percibido cuando él / ella está en la tierra.

Creo que la razón es porque si en la NASA pudieran construir una estación espacial para convertirse en un objeto independiente que orbita alrededor del Sol, ¡probablemente no podrían regresar a la Tierra! Y quién sabe qué podría sucederle a la estación espacial cuando robó cerca del Sol (solo piense en el efecto que produce en los cometas).

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