La gravedad en la tierra es de 9.8 m / s ^ 2. Entonces, ¿cómo la nave espacial en Interestelar se mantiene al día con esta aceleración? ¿Es defectuoso este concepto en la película?

La gravedad no es una aceleración. Es una fuerza. La fuerza gravitacional tiene el potencial de causar aceleración, pero cuando otras fuerzas también están presentes, la combinación de fuerzas determina la trayectoria del objeto y si el objeto acelerará, desacelerará o permanecerá a una velocidad constante en relación con cualquier otro objeto.

Su error está en la terminología, cuando dice “la gravedad es aceleración”. Más correcto es entender que cualquier fuerza tiene el potencial de acelerar un objeto, y que la fuerza potencial se puede usar en cálculos matemáticos, junto con cualquier otra fuerza que afecte al objeto (incluidas las fuerzas de inercia) para predecir la trayectoria del objeto en relación con su punto de referencia.

Al tratar con fuerzas sobre los ocupantes de un vehículo que no esté acelerado en relación con sus ocupantes, recuerde que su experiencia de las fuerzas relativas al vehículo será la misma que la del vehículo; por lo tanto, en relación con el entorno del vehículo, no existirá fuerza. Esto es justo cuando siente que no hay velocidad de avance en un automóvil que se mueve a un ritmo constante, usted y el interior a su alrededor parecen no moverse mientras el exterior se apresura. Si usted y el automóvil subieran de la Tierra a velocidades constantes iguales, o cayeran libremente hacia la Tierra a una velocidad constante, tampoco experimentarían velocidad o gravedad terrestre en ese momento.

La única forma en que puedo imaginar que existe una sensación de gravedad para las personas dentro de una nave espacial en movimiento que no acelera más rápido en este momento es que la nave espacial gire lo suficientemente rápido como para que su fuerza centrífuga presione a los habitantes hacia las paredes interiores del compartimento giratorio. o barco, para aproximarse a la gravedad, pero entonces el tirón parecería venir de la superficie y uno podría caminar alrededor del casco sintiéndose en posición vertical mientras que otros estaban parados en lo que se experimentaría como su techo y sus costados, con objetos sueltos que “caen” la superficie del casco más cercana (recuerde, todos los objetos están en la atmósfera interior, que también gira y está sujeta a la fuerza centrífuga, distribuyendo la fuerza gravitacional percibida a todos los objetos internos).

Un buen ejemplo de esto son las escenas en “2001, Una odisea del espacio”, cuando el astronauta trota a lo largo de las paredes interiores mientras se encuentra dentro de la nave rumbo a Júpiter. La velocidad de giro necesaria para imitar la gravedad dependerá del tamaño del compartimento o barco que gira. Demasiado rápido y estás aplastado contra el piso, demasiado lento y te vuelves liviano y comienzas a volar hacia arriba con solo un ligero movimiento o paso. Un compartimento giratorio interno sería el mejor diseño, por lo que si fuera necesario dejar el casco para reparaciones, no sería arrojado al espacio por su propio impulso transferido a usted por el giro completo de la nave.

Parece que su película usó un barco en forma de rueda para sugerir el mismo efecto, pero cuando todo el barco gira, la fuerza experimentada variará en función de su distancia relativa hacia el centro, y mostrarlo con precisión en la película sería difícil. Si el giro fuera constante, salir de la cámara de gravedad a otros compartimentos o al exterior también se volvería complejo, pero posible.

La Estación Espacial Internacional no es lo suficientemente grande ni lo suficientemente avanzada como para usar este diseño. Lamentablemente, los recortes presupuestarios lo dejaron mucho más primitivo de lo que podría haber sido. Se abandonaron muchas características potenciales para lanzarlo. Y originalmente dependía del reabastecimiento de los transbordadores espaciales solo porque ya existían, aunque sus propósitos originales fueron abandonados.

UN COMENTARIO SOBRE EL REEMPLAZO DE LA ISS

No tiene sentido reemplazar la estación espacial actual a menos que se pueda orbitar un diseño mucho mejor que prometa algunas aplicaciones comerciales con posibles beneficios financieros para justificar su creación, dotación de personal y mantenimiento.

Mucho mejor para el gobierno regular las normas de seguridad y construcción aplicables; y para permitir que la industria privada, posiblemente utilizando esfuerzos cooperativos y financiamiento, diseñe y administre el uso de la nueva estación. Debe ser capaz de usarse como un dique seco en el espacio para ensamblar vehículos y otros hábitats espaciales, con una construcción modular reemplazable y diseñado para la expansión y la adición de nuevas capacidades que aún no se han previsto. Es mejor construir de manera eficiente la estación una vez que esté en funcionamiento que continuar reemplazando estaciones y reinventando todo desde cero en las siguientes generaciones de estaciones espaciales. Constrúyalo para que dure una vez que esté activo, con componentes enchufables que se pueden reemplazar como una impresora HP, y programación y uso de compartimentos que se pueden actualizar y modificar para fines adicionales.

La industria privada no se contrae para construir cosas sobre una base de costo garantizado más ganancias, eso solo debe hacerse para contratos militares críticos. Los propietarios privados pueden lograr un diseño y fabricación mucho mejores con un gran ahorro. El mantenimiento práctico será incorporado por un propietario / operador privado.

No he visto la película … Así que no estoy seguro exactamente de lo que estás preguntando.

Si una nave está acelerando, entonces su inercia empujará a los ocupantes en sus asientos y se sentirá como gravedad, aunque la sensación de gravedad depende de la aceleración.

Una vez que se apagan los motores, la nave espacial y sus ocupantes viajan (o tal vez caen) a la misma velocidad, por lo que, en relación con el interior de la nave espacial, los ocupantes se sentirán ingrávidos, ya sea que no estén bajo la influencia de la gravedad de la Tierra o no.

Así es como los astronautas que entrenan en el “Vómito Cometa” perciben la ingravidez. Ellos y el interior del avión están cayendo al mismo ritmo. Es lo mismo en el espacio, incluso cuando no está en órbita. Los astronautas (reales) que volaron a la luna experimentaron ingravidez durante todo el viaje de ida y vuelta.

Y es otra razón importante por la que los vuelos espaciales interplanetarios serán mucho más difíciles de lo que los astronautas creen.

En un carrusel giratorio, se siente como si una fuerza te empujara hacia afuera. El mismo efecto está ocurriendo en la nave espacial en la película una vez que comienza a girar.

La clave es que la aceleración no tiene que ser un cambio de velocidad. También puede ser un cambio de dirección, por lo que siente una fuerza tanto cuando un automóvil acelera como cuando gira.

Tienes razón en que si la nave espacial no está disparando propulsores, entonces no está acelerando en su conjunto . Sin embargo, si está girando, aunque en su conjunto la nave espacial no está acelerando, sus partes están acelerando hacia el centro del círculo, y cualquiera en esas partes sentirá una fuerza.

No hay nada malo. Y también tienes razón (aunque parcialmente).
Una nave espacial giratoria producirá la sensación de gravedad.
en su casco interior. La rotación conduce cualquier objeto dentro del
nave espacial hacia el casco, dando así la apariencia
de un tirón gravitacional dirigido hacia afuera. A menudo se hace referencia a
como fuerza centrífuga, el “tirón” es en realidad un
manifestación de los objetos dentro de la nave espacial
Intentar viajar en línea recta debido a la inercia. los
el casco de la nave espacial proporciona la fuerza centrípeta requerida
para que los objetos viajen en un círculo (si continuaron en un
línea recta, saldrían de los límites de la nave espacial).
Por lo tanto, la gravedad que sienten los objetos es simplemente la reacción.
fuerza del objeto sobre el casco que reacciona al centrípeto
fuerza del casco sobre el objeto, de acuerdo con
La tercera ley de Newton.

Puedes leer más sobre esto en
en.m.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

La aceleración se define como un cambio en la velocidad O dirección. Aunque están girando a una velocidad constante, también se mueven en una dirección que cambia constantemente. Esto crea la fuerza centrífuga que simula la gravedad.

Es como llenar un balde con agua, atar una cuerda al mango y balancearlo en círculos. El agua no se derramará incluso si el balde está al revés, siempre y cuando lo esté cerrando lo suficientemente rápido.

Como han dicho otros, esta es una tecnología probada del mundo real que se ha utilizado durante años para simular la gravedad en el espacio.

Nota: de hecho, se usa en la ISS. Si entiendo correctamente, la mayoría de los módulos de ISS están girando, por lo que puede caminar como puede en la tierra. También hay algunas partes de la ISS que no están girando, y creo que tienen que detener la rotación cada vez que se requieran reparaciones.

No.

Utilizan la aceleración centrífuga para imitar la gravedad en la Tierra. El valor de la aceleración centrífuga del giro de la nave espacial se controla con precisión para que sea así en la Tierra controlando la velocidad del giro. Este es en realidad un método estándar para mantener la gravedad artificial en el interior, incluso en naves espaciales reales, incluida la Estación Espacial.

Endurance es una rueda con 12 módulos cuadrados. Tiene una estación de acoplamiento que combina rotaciones a 5.6 RPM creando un ambiente igual a la fuerza gravitacional de la Tierra. Ayuda a viajar a la influencia gravitacional de Gargantua, cuya velocidad es del 99,8% de la velocidad de la luz. Una vez cerca de Gargantua’s Gravity, la nave espacial se desacopla y viaja bajo la influencia gravitacional de Gargantua hacia el planeta Miller con una trayectoria de honda que ahorra combustible para el viaje de regreso a la Tierra.

La nave se hizo girar para alcanzar una velocidad angular constante. Esta velocidad angular crea una fuerza artificial que puede reflejar lo que hace la gravedad de acuerdo con v ^ 2 / r.

El giro se detuvo cuando estaban cerca de Saturno. Es decir, tenían una fuerza de gravitación. No necesitaban girar.

El giro nunca puede dar una velocidad constante. Puede hacer que la velocidad sea constante.

En el espacio puedes avanzar si la nave ha alcanzado cierta velocidad y no hay fuerzas gravitacionales para retrasar. Necesitaban propulsores principalmente para alinearse y no propulsar. Los motores se usaban cuando querían aumentar la velocidad o cuando alguna fuerza actuaba contra ellos.

La respuesta de Derek parece lo más apropiado.

More Interesting

¿Cómo puede la aceleración debida a la gravedad ser positiva y negativa, y por qué?

¿Qué pasa si una persona perfora un pozo a través del diámetro de la Tierra y salta en él?

¿Cuántas libras (lb) pesaría una bola de espuma de poliestireno del tamaño de la Tierra?

¿Por qué la mayoría de la gente capta el significado de "centro de gravedad", pero se ahoga con el "centro de carga eléctrica"?

Escuché a un santo decir que no puedes cancelar las inexorables leyes de la gravedad. Por qué no?

¿Cuál es la relación entre gravedad y temperatura?

Si tuviera que lanzar un objeto, ¿cómo haría para medir la fuerza que ejerció sobre este objeto?

¿A qué distancia del centro de la Tierra tiene la aceleración gravitacional la mitad del valor que tiene en la superficie de la Tierra?

¿Por qué la intensidad del campo gravitacional varía de un planeta a otro?

¿Por qué la constante gravitacional G tiene unidades, si es solo una constante?

¿Qué pasaría si la gravedad se volviera 5 por ciento más fuerte en este momento?

¿Por qué la NASA o alguna otra agencia espacial no ha probado la gravedad artificial utilizando la fuerza centrífuga en una configuración de anillo giratorio mientras estaba en órbita?

¿Cuál es la diferencia entre una onda gravitacional y una marea debido a la gravedad?

En la ley universal de la gravitación, ¿por qué tomamos el cuadrado de la distancia entre dos cuerpos?

¿Hay alguna fórmula que pueda usar para descubrir el tamaño de una curvatura en el espacio-tiempo dependiendo de la masa de un objeto?