La Estación Espacial Internacional (ISS) orbita a casi 7,66 km / s. A velocidades tan altas, ¿cómo realizan los astronautas tareas fuera de la ISS? ¿O es todo relativo, como si los astronautas tuvieran la misma velocidad (con la Tierra) dentro y fuera de la ISS, que es igual a la velocidad en órbita de la ISS?
Comentarios
- ¿Cómo puedes mantenerte en una patineta? ¿Cómo puedes permanecer en la superficie de la Tierra ' s, que se mueve a cientos de millas por hora alrededor del eje ' de la Tierra? en la mayoría de los lugares habitados?
- Si se detiene, cae.
- La estación espacial no es ' t ingrávida, nunca. Está experimentando casi tanta fuerza de gravedad hacia la Tierra como la que sienten las personas en la superficie. – Los astronautas son ingrávidos por la misma razón por la que las personas que se lanzan en paracaídas no ' t se alejan unos de otros hasta que abren sus paracaídas: ' todos van a la misma velocidad, a menos que / hasta que actúe una fuerza externa. Como ' no hay viento en el espacio, no hay ' fuerzas externas. (XCKD obligatorio: what-if.xkcd.com/58 )
- Don ' No tengas miedo, pero cada uno de nosotros está orbitando alrededor del Sol a ~ 30 km / sy alrededor del centro de nuestra galaxia a ~ 230 km / s.
- @ Peter-ReinstateMonica Una persona que camina desde la parte trasera de un tren en la parte delantera del tren no ' no experimenta ninguna atracción gravitacional significativa desde el tren. Pero todavía se mueven junto con el tren y pueden cambiar su velocidad relativa a voluntad. Podemos experimentar una velocidad relativa en la vida cotidiana. En un avión, en un barco, en un tren, en una patineta. No ' no creo que sea conceptualmente muy diferente de moverse alrededor del Sol, o el centro de la galaxia, o donde sea.
Respuesta
Veamos la primera ley de Newton:
Ley I: Todo cuerpo persiste en su estado de reposo o de moverse uniformemente hacia adelante, excepto en la medida en que se ve obligado a cambiar su estado por la fuerza impresa.
En el habla matemática moderna, esto puede expresarse con mayor precisión.
En un marco de referencia inercial, un objeto permanece en reposo o continúa moviéndose en un velocidad constante, a menos que una fuerza actúe sobre ella.
Para un EVA, la resistencia atmosférica es insignificante. Cuando un astronauta abandona la ISS, no experimenta ninguna ralentización debido al arrastre. Simplemente mantienen su velocidad. Dado que antes de partir estaban orbitando la Tierra junto con la ISS, orbitarán junto con la ISS después de partir. Al empujar las asas en el exterior de la ISS, pueden ganar impulso y moverse por la superficie de la estación.
Así que no, la ISS no se ralentiza ni se vuelve estacionaria con la Tierra. Pero la ISS está más o menos estacionaria con el astronauta.
Y, por supuesto, hay el obligatorio XKCD (¿Y si …? Velocidad orbital) ¡definitivamente deberías leerlo!
Comentarios
- Esperemos ' s que no ' t programen caminatas espaciales durante las maniobras orbitales. ¡Vaya!
- @gerrit Mientras los astronautas estén atados o agarrados a un asa, eso no es ' un problema. La aceleración debida a los reinicios es lo suficientemente pequeña como para poder sostener y los astronautas también suelen estar atados. Sin embargo, por razones obvias, los durante las caminatas espaciales.
- La primera ley de Newton ' no ' realmente se aplica aquí porque la ISS no viaja en una línea recta pero en círculos, sobre la que actúa constantemente la fuerza de la gravedad. Sin embargo, la misma fuerza se aplica al astronauta, por lo que su trayectoria sigue siendo la misma que la de la nave espacial. Pero esto se sigue principalmente de la ley de 2nd Newton ' y la ley de la gravedad.
- @IMil respetuosamente, no estoy de acuerdo. La primera ley de Newton es exactamente por qué el astronauta termina en (casi) la órbita exacta de la ISS. Sí, claro, cómo se ve esa órbita se deriva de las otras leyes, pero aún así. Como no hay nada que actúe sobre el astronauta, termina de todos modos.
- @Polygnome, ¿qué quieres decir con " que no hay nada que actúe sobre el astronauta "? La ISS y el astronauta están a solo 400 km sobre la superficie de la Tierra. La fuerza de gravedad que actúa sobre ellos es aproximadamente el 90% de la que actúa sobre ti y sobre mí, por lo tanto, experimentan constantemente una aceleración de alrededor de 8,8 m / seg ^ 2.Eso ' no es nada despreciable, y la ISS no puede ' realmente ser llamada un marco de referencia inercial por ningún estándar.
Respuesta
¡No es necesario!
Los astronautas están en órbita alrededor de la Tierra, viajando al mismo velocidad como sus naves espaciales.
Esto es cierto tanto si están dentro como fuera de la nave espacial.
Entonces, si salen, viajan junto a él sin necesidad de reducir la velocidad. Por supuesto, dado que están en órbitas circulares alrededor del centro de la Tierra, si esperan 20 minutos regresarán suavemente a la nave porque las órbitas del astronauta y la nave se cruzarán en dos lugares. (para más información sobre esos 20 minutos, consulte ¿Cómo calcular qué astronauta termina más lejos de la ISS después de una órbita? )
Eso » s porque cada órbita está en un plano diferente que pasa por el centro de la Tierra.
Aquí hay algunas fotos de ¿Qué es lo más lejano que un «humano satélite ”de su nave espacial? y algunos videos favoritos de Space Exploration SE para ayudar a ilustrar esto
Video de la NASA de McCandless: El astronauta Bruce McCandless II flota libremente en el espacio , video y mucho más: La NASA recuerda al astronauta Bruce McCandless II .
arriba: «Esta foto del 7 de febrero de 1984 facilitada por la NASA muestra al astronauta Bruce McCandless II participando en un spa Camine unos metros lejos de la cabina del transbordador espacial Challenger en órbita terrestre, utilizando una Unidad de Maniobras Tripulada propulsada por nitrógeno. «Foto: AP. De aquí
a continuación: «El 12 de febrero de 1984, Bruce McCandless se aventuró sin restricciones a escapar de la seguridad de su nave espacial, lo que ningún astronauta anterior había hecho. Pudo hacerlo gracias a una mochila nueva a reacción». Foto: NASA. Recortado de aquí .
