No tengo un título, soy un entusiasta de la física, así que tómalo a tu discreción.
La respuesta corta es la microgravedad. Sigue leyendo para entender
Esta es la fórmula para calcular la aceleración de la gravedad entre dos objetos: F = GM1M2 / r ^ 2
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F va a ser la fuerza. En física usamos Newtons que representan Fuerza = masa (kilogramo) por aceleración (metros / segundos ^ 2)
o 1 Newton es 1 kg * m / s ^ 2.
Vamos a calcular la gravedad entre la Tierra y el astronauta en dos puntos diferentes.
Constante gravitacional = 6.67 x 10 ^ -11 N (m / kg) ^ 2
Masa1 (Tierra) = 5.97 x 10 ^ 24 kg
Masa2 (astronauta) = 70.0 kg
radio (en la superficie) = 6.37 x10 ^ 6 m
obtenemos F = 687 Newtons . (Esta es la fuerza de gravedad que actúa entre la Tierra y el Astronauta en la superficie. El Astronauta tira de la Tierra, y la Tierra tira del Astronauta. La atracción del Astronauta en la Tierra es insignificante).
Podemos verificar esto dividiéndolo por la masa de astronautas.
F = ma. F / m = a. 687N / 70kg = 9.81 m / s ^ 2.
9.81 m / s ^ 2 es la aceleración de todos los objetos en la superficie de la Tierra debido a la gravedad.
Mirando esta fórmula, puedes entender que es imposible experimentar gravedad cero en cualquier parte del universo.
Digamos que estamos a 100 000 años luz de la Tierra. Para poner eso en perspectiva, la Vía Láctea tiene un diámetro de 100,000 ly. Muy muy lejos.
9.4605284 × 10 ^ 20 m.
R3 = 9,46 x 10 ^ 20 m
F3 = 3.11 x 10 ^ -26 N.
Todavía no es cero g, es una fuerza pequeña, pero aún no es cero. Eso significa que en este momento cada cuerpo está tirando de su cuerpo … y usted está retrocediendo. Lo fuerte que tira depende completamente de la distancia y la masa sola. ¿No es genial?
Ahora de vuelta a la estación espacial.
La ISS orbita la tierra entre 330-435 km ~ 380km
R (en la EEI) = 6,75 x10 ^ 6 m
con los mismos cálculos sustituyendo con el nuevo radio
F2 = 615 Newtons . Este astronauta acelerará 8.79 m / s ^ 2.
Ahora puede que te estés rascando la cabeza, espera un minuto …
¿Cómo es posible que estén experimentando solo una disminución del 10% en la aceleración?
¿Cómo experimentan los astronautas zero-g?
Bueno, la respuesta es que están en una órbita alrededor de la Tierra, de la misma manera que nosotros estamos en órbita alrededor del Sol. ¿Sientes la gravedad del sol en este momento? Probablemente no; eso se debe a que el Sol nos empuja con la misma aceleración que la Tierra en la que estamos parados … así que nos movemos como una unidad.
Piense en esto como un ascensor, siente la fuerza al principio cuando acelera, luego vuelve a la normalidad porque deja de acelerar. Ahora, si el elevador coincidiera con la aceleración de la gravedad, 9.81 m / s ^ 2 (excluyendo la resistencia del aire), se sentiría ingrávido como un astronauta.
La ISS y todos los astronautas y objetos dentro están aproximadamente a la misma distancia de la tierra, lo que significa que todos se están acelerando a 8.79 m / s ^ 2. Piense en un ascensor con todo acelerado al mismo ritmo. Siempre se aceleran hacia la tierra, pero en realidad no caen tan rápido hacia la superficie.
La razón es que la energía potencial de la gravedad se está convirtiendo en energía cinética en una dirección diferente. En realidad es perpendicular a la atracción de la tierra, una tangente a la superficie de la tierra.
Una manera fácil de entender esto es el swing dance.
Imagínese a dos personas cogidas de la mano que se alejan unas de otras y que se tiran de las manos con los pies tocando el centro. ¡El resultado será un giro! La Tierra y la ISS están en un pequeño baile de swing, con la Tierra y la ISS tirando y girando.
¡Espero que esto haya ayudado a alguien a entender por qué los astronautas sienten cero g en órbita!