Nie jestem dobry z fizyki, więc w niektórych punktach mogę się mylić, ale oto sytuacja. Rozważmy statek kosmiczny wielkości samolotu bojowego. Statek, podobnie jak myśliwiec, jest bardzo mobilny. We wnętrzu panuje ciśnienie.
Czy pilot czułby siły przeciążenia podczas przyspieszania i zwalniania statku? Jeśli tak, to czy ta siła może wystarczyć, by w którymś momencie zemdleć, jak to czasami robią piloci myśliwców?
Komentarze
- Tak! To ' jak to działa.
- Jedyne pytanie brzmi… dlaczego miałbyś myśleć inaczej?
- Tak jak powiedziałem, ja nie jestem dobry z fizyki, więc pomyślałem, że może sprawy w kosmosie wyglądały inaczej z powodu grawitacji lub innych czynników. Oczywiście się myliłem.
- To, co nazywasz " G-force ", to nic innego jak zwykła siła. P: Kiedy pilot naciska przepustnicę, dlaczego statek nie ' oddala się i nie zostawia go w tyle? O: ponieważ statek popycha go (tj. Przykłada siłę na jego tył). " G-force " to odczucie przyspieszenia. P: Jeśli siedzisz na ziemi, dlaczego nie ' nie zanurzasz się w środku Ziemi? O: Ponieważ podłoże popycha cię w górę (tj. Przykłada siłę do twojego dna). Uczucie, że jesteś podpierany przez podłoże, jest dokładnie takie samo jak uczucie przyspieszenia 1G. W rzeczywistości jest to przyspieszenie przy 1G.
- @CuriousOne – Honing " intuicja fizyczna " needn ' nie wymaga przerzucania, przełożonych komentarzy. Nie jest to najlepszy sposób na zachęcenie uczniów do korzystania z tej witryny.
Odpowiedź
Nie mam dobrego znajomość fizyki, ale podstawowa odpowiedź brzmi: tak, siła g jest prawie siłą przyspieszenia.
Na przykład 1g (grawitacja ziemska) jest w zasadzie przyspieszeniem 9,8 m / s2 w kierunku Ziemi, nie ” t przyspieszać, ponieważ ziemia opiera się tej sile.
Jeśli chodzi o to, czy ktoś może zemdleć, to tak, możesz. W kosmosie nieważkość w rzeczywistości wynika z braku przyspieszenia, jednak prędkość może być nadal bardzo wysoka (musi być, jeśli chcesz pozostać na orbicie!).
Odpowiedź
Siła przeciążenia doświadczana przez statek kosmiczny pilota nie różni się od siły pilota myśliwca (na Ziemi) lub kierowcy samochodu wyścigowego (na Ziemi), z wyjątkiem (być może) wielkości.
Pilot doświadczy trzech rodzajów sił przeciążenia:
- Podczas przyspieszeń liniowych:
Pilot doświadczy siły bezwładności przeciwnej do sensu przyspieszenia:
$ F = ma $ , gdzie stosunek $ \ frac {a} {g} $ to liczba g, której doświadczy pilot.
- Podczas zwalniania liniowego („hamowania”):
Pilot odczuje siłę bezwładności przeciwną do sensu zwalniania:
$ F = ma $, gdzie stosunek $ \ f rac {a} {g} $ to liczba g, którą pilot doświadczy.
- Podczas zmiany kierunku (” sterowanie „):
Na przykład podczas skrętu w przechyle pilot doświadczy siły dośrodkowej $ F_c = ma_c $ skierowanej od środka zakrętu, gdzie $ a_c = \ frac {v ^ 2} {r} $ ($ v $ to prędkość, a $ r $ promień skręcać).
Stosunek $ \ frac {a_c} {g} $ to liczba g, którą pilot doświadczy.
Komentarze
- Czy ta różnica wielkości wystarczyłaby, aby odróżnić ją od Ziemi?
- @Redleouf: Tak naprawdę chodzi o ' od Ziemi ', ' na Ziemi ' lub ' różnica w stosunku do Ziemi '. Doświadczane siły g zależą tylko od przyspieszeń. Bardzo szybcy kierowcy wyścigowi pędzący po torze mogą doświadczyć większych sił niż statyczni piloci statków kosmicznych. Prawa ruchu Newtona ' mają zastosowanie wszędzie, dlatego latanie na Księżyc nie różni się od jazdy po torze: tylko rzeczywiste przyspieszenia / opóźnienia / zmiany kierunku określają, jakie siły g są podczas gry.