Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) obíhá kolem rychlosti 7,66 km / s. Jak při takové vysoké rychlosti plní astronauti úkoly mimo ISS? Nebo je to všechno relativní, jako kdyby astronauti měli uvnitř i vně ISS stejnou rychlost (wrt Země), která se rovná oběžné rychlosti ISS?
Komentáře
- Jak můžete zůstat na skateboardu? Jak můžete zůstat na povrchu Země ' s povrchem, který se pohybuje stovkami mil za hodinu kolem Země ' s osou na nejvíce obydlených místech?
- Pokud se zastaví, spadne.
- Vesmírná stanice není nikdy ' beztížná. Zažívá téměř tolik gravitace směrem k Zemi, jak se lidé na povrchu cítí. – Astronauti jsou bez tíže ze stejného důvodu, že lidé na padácích neodcházejí od sebe, dokud neotevřou své padáky: ' všichni jedou stejnou rychlostí, pokud / dokud na ně nepůsobí vnější síla. Protože ' není ve vesmíru vítr, ' neexistují žádné vnější síly. (Povinné XCKD: what-if.xkcd.com/58 )
- Don ' Nebojte se, ale každý z nás obíhá kolem slunce rychlostí ~ 30 km / s a kolem středu naší galaxie rychlostí ~ 230 km / s.
- @ Peter-ReinstateMonica Osoba, která kráčí zezadu vlak v přední části vlaku nezažije ' t žádnou významnou gravitační přitažlivost vlaku. Ale stále se pohybují spolu s vlakem a mohou libovolně měnit svoji relativní rychlost. V každodenním životě můžeme zažít relativní rychlost. V letadle, na lodi, ve vlaku, na skateboardu. ' Nemyslím si, že je to koncepčně příliš odlišné od pohybu kolem Slunce nebo středu galaxie nebo kdekoli.
Odpověď
Pojďme se podívat na Newtonův první zákon:
Zákon I: Každé tělo přetrvává ve stavu, kdy je v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně rovně vpřed, s výjimkou případů, kdy je nuceno změnit svůj stav silou.
V moderní matematické řeči to lze přesněji konstatovat.
V inerciálním referenčním rámci zůstává objekt buď v klidu, nebo se pohybuje dále konstantní rychlost, pokud na ni nepůsobí síla.
U EVA je atmosférický odpor zanedbatelný. Když astronaut opustí ISS, nezažije žádné zpomalení v důsledku odporu. Jen si udržují svoji rychlost. Protože před odjezdem obíhali kolem Země spolu s ISS, budou po odletu obíhat spolu s ISS. Zatlačením na rukojeti na vnější straně ISS mohou získat dynamiku a pohybovat se po povrchu stanice.
Takže ne, ISS nezpomaluje a nestává se stacionárním Země. Ale ISS je víceméně stacionární s astronautem.
A samozřejmě existuje povinný XKCD (What-If? Orbital Speed) , který byste si určitě měli přečíst!
Komentáře
- Nechme ' jen doufat, že během orbitálních manévrů nenaplánují ' naplánovat procházky vesmírem. Jejda!
- @gerrit Pokud jsou astronauti uvázáni nebo se drží rukojeti, není to ' ta problém. Zrychlení z důvodu opětovného náběhu je dostatečně malé na to, abyste ho udrželi zapnuto a astronauti jsou obvykle také uvázáni. Přesto ze zřejmých důvodů nejsou opětovné náběhy sc zajištěno během vesmírných procházek.
- Newton ' první zákon zde ' neplatí, protože ISS necestuje přímka, ale v kruzích, na kterou neustále působí gravitační síla. Na astronauta však působí stejná síla, takže jejich trajektorie zůstává stejná jako u kosmické lodi. Ale to většinou vyplývá ze zákona 2. Newton ' a zákona gravitace.
- @IMil s respektem, nesouhlasím. Newtonův první zákon je přesně důvod, proč astronaut končí na (téměř) přesné oběžné dráze jako ISS. Ano, jak tato oběžná dráha vypadá, vyplývá z ostatních zákonů, ale přesto. Jelikož na astronauta nic nepůsobí, skončí to stejně.
- @Polygnome, co myslíte tím " na astronauta nic nepůsobí "? ISS a astronaut jsou pouhých 400 km nad povrchem Země. Gravitační síla, která na ně působí, je asi 90% síly působící na vás a mě, proto neustále zažívají zrychlení kolem 8,8 m / s ^ 2.To ' je docela nezanedbatelné a ISS může být ' skutečně nazýván setrvačným referenčním rámcem podle jakéhokoli standardu.
Odpověď
Není nutné!
Astronauti jsou na oběžné dráze kolem Země a cestují stejnou rychlostí rychlost jako jejich vesmírné lodě.
To platí, ať už jsou uvnitř nebo vně vesmírné lodi.
Takže pokud jedou ven, cestují po ní, aniž by museli zpomalovat. Samozřejmě, protože jsou na kruhových oběžných drahách kolem středu Země, a pokud počkají 20 minut, jemně se vrátí na loď, protože oběžné dráhy astronauta a lodi se protínají na dvou místech. (více o těch 20 minutách najdete v Jak odhadnout, který astronaut po jedné oběžné dráze skončí nejdále od ISS? )
To “ s protože každá oběžná dráha je v jiné rovině, která prochází středem Země.
Zde je několik fotografií z Co je nejvzdálenější od „člověka“ satelit “pochází z jejich kosmické lodi? a některá oblíbená videa Space Exploration SE, která ilustrují toto
video McCandless z NASA: Astronaut Bruce McCandless II plave volně ve vesmíru , video a mnoho dalšího: NASA si pamatuje astronauta Bruce McCandless II .
výše: „Tato fotografie ze dne 7. února 1984, kterou poskytla NASA, ukazuje astronauta Bruce McCandless II účastnícího se lázní cewalk několik metrů od kabiny raketoplánu Challenger obíhajícího kolem Země pomocí manévrovací jednotky s posádkou poháněnou dusíkem. “Foto: AP. Z zde
níže: „12. února 1984 se Bruce McCandless odvážil bez zábran z bezpečí své kosmické lodi, což neudělal žádný předchozí astronaut. Dokázal to kvůli zcela novému batohu s proudovým pohonem.“ Foto: NASA. Oříznuto z zde .
