Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) orbituje z prędkością prawie 7,66 km / s. Jak astronauci wykonują zadania poza ISS przy tak dużych prędkościach? A może to wszystko jest względne, tak jak astronauci mają taką samą prędkość (względem Ziemi) wewnątrz i na zewnątrz ISS, która jest równa prędkości orbity ISS?
Komentarze
- Jak możesz pozostać na deskorolce? Jak możesz pozostać na ' powierzchni Ziemi, która porusza się z prędkością setek mil na godzinę dookoła Ziemi ' osi w większości zamieszkanych miejsc?
- Jeśli się zatrzyma, opada.
- Stacja kosmiczna nie jest ' nieważka, nigdy. Odczuwa prawie taką siłę grawitacji w kierunku Ziemi, jak ludzie na powierzchni. – Astronauci są nieważcy z tego samego powodu, dla którego ludzie skaczący na spadochronach nie ' nie oddalają się od siebie, dopóki nie otworzą spadochronów: ' wszystkie poruszają się z tą samą prędkością, chyba że / do momentu działania zewnętrznej siły. Ponieważ w kosmosie ' nie ma wiatru, ' nie ma sił zewnętrznych. (Obowiązkowe XCKD: what-if.xkcd.com/58 )
- Don ' Nie bój się, ale każdy z nas krąży wokół Słońca z prędkością ~ 30 km / s, a wokół centrum naszej galaktyki z prędkością ~ 230 km / s.
- @ Peter-ReinstateMonica Osoba idąca z tyłu pociąg znajdujący się z przodu pociągu ' nie doświadcza żadnego znaczącego przyciągania grawitacyjnego ze strony pociągu. Ale nadal poruszają się wraz z pociągiem i mogą dowolnie zmieniać swoją prędkość względną. W życiu codziennym możemy doświadczyć względnej szybkości. W samolocie, na statku, w pociągu, na deskorolce. Nie ' nie uważam, żeby koncepcyjnie zbytnio różniło się od poruszania się wokół Słońca, środka galaktyki lub gdziekolwiek.
Odpowiedź
Spójrzmy na pierwsze prawo Newtona:
Prawo I: Każde ciało pozostaje w stanie spoczynku lub porusza się równomiernie prosto do przodu, z wyjątkiem sytuacji, gdy jest zmuszone do zmiany swojego stanu pod wpływem siły.
We współczesnej mowie matematycznej można to określić bardziej precyzyjnie.
W układzie odniesienia inercjalnym obiekt albo pozostaje w spoczynku, albo nadal porusza się w stała prędkość, chyba że działa na nią siła.
W przypadku EVA opór atmosferyczny jest pomijalny. Kiedy astronauta opuszcza ISS, nie odczuwa spowolnienia spowodowanego oporem. Po prostu utrzymują swoją prędkość. Ponieważ przed opuszczeniem okrążali Ziemię razem z ISS, po opuszczeniu orbitują razem z ISS. Naciskając na uchwyty na zewnątrz ISS, mogą nabrać rozpędu i poruszać się po powierzchni stacji.
Więc nie, ISS nie zwalnia ani nie staje się nieruchoma względem Ziemi. Ale ISS jest mniej więcej nieruchoma względem astronauty.
I oczywiście jest obowiązkowy XKCD (What-if? Orbital Speed) , który zdecydowanie powinieneś przeczytać!
Komentarze
- Niech ' mają tylko nadzieję, że nie ' nie planują spacerów kosmicznych podczas manewrów orbitalnych. Ups!
- @gerrit Dopóki astronauci są na uwięzi lub trzymają się za uchwyt, nie jest to ' problem. Przyspieszenie spowodowane ponownym uruchomieniem jest na tyle małe, że można je utrzymać i astronauci są zazwyczaj na uwięzi, ale z oczywistych powodów ponowne doładowania nie są sc zabezpieczone podczas spacerów kosmicznych.
- Newton ' pierwsze prawo nie ' nie ma tutaj zastosowania, ponieważ ISS nie podróżuje prosta, ale w okręgach, na którą nieustannie oddziałuje siła grawitacji. Jednak ta sama siła działa na astronautę, więc ich trajektoria pozostaje taka sama jak w przypadku statku kosmicznego. Ale wynika to głównie z prawa drugiego Newtona ' i prawa grawitacji.
- @IMil z szacunkiem, nie zgadzam się. Zgodnie z pierwszym prawem Newtona astronauta znajduje się (prawie) na tej samej orbicie, co ISS. Jasne, jak wygląda ta orbita wynika z innych praw, ale jednak. Ponieważ nic nie działa na astronautę, kończy się to tak samo.
- @Polygnome, co masz na myśli przez ", nic nie działa na astronautę "? ISS i astronauta znajdują się zaledwie 400 km nad powierzchnią Ziemi. Siła grawitacji działająca na nie to około 90% siły działającej na ciebie i mnie, dlatego stale doznają przyspieszenia około 8,8 m / s ^ 2.To ' jest całkiem nie do pominięcia, a ISS może ' nie być naprawdę nazywane inercyjnym układem odniesienia w żadnym standardzie.
Odpowiedź
Niepotrzebne!
Astronauci krążą po orbicie wokół Ziemi, podróżując w tym samym czasie prędkość jak ich statki kosmiczne.
Dzieje się tak niezależnie od tego, czy znajdują się wewnątrz, czy na zewnątrz statku kosmicznego.
Więc jeśli wychodzą na zewnątrz, jadą obok niego bez potrzeby zwalniania. Oczywiście, ponieważ krążą po kołowych orbitach wokół środka Ziemi, jeśli odczekają 20 minut, delikatnie wrócą na statek, ponieważ orbity astronauty i statku przecinają się w dwóch miejscach. (więcej informacji na temat tych 20 minut znajdziesz w Jak oszacować, który astronauta znajduje się najdalej od ISS po jednej orbicie? )
To ” s ponieważ każda orbita znajduje się na innej płaszczyźnie, która przechodzi przez środek Ziemi.
Oto kilka zdjęć z . Jaka jest najdalsza satelita ”pochodzi z ich statku kosmicznego? i kilka ulubionych filmów Space Exploration SE, aby to zilustrować
Film NASA McCandless: Astronauta Bruce McCandless II unosi się swobodnie w kosmosie , wideo i wiele więcej: NASA pamięta astronautę Bruce McCandless II .
powyżej: „To zdjęcie udostępnione 7 lutego 1984 r. przez NASA pokazuje astronautę Brucea McCandlessa II uczestniczącego w spa kilka metrów od kabiny krążącego wokół Ziemi promu kosmicznego Challenger, korzystając z załogowej jednostki manewrowej napędzanej azotem. ”Zdjęcie: AP. Od tutaj
poniżej: „W dniu 12 lutego 1984 r. Bruce McCandless odważył się nieskrępować bezpieczeństwa swojego statku kosmicznego, czego nie zrobił żaden poprzedni astronauta. Mógł to zrobić dzięki nowemu plecakowi napędzanemu odrzutowcem”. Zdjęcie: NASA. Przycięte z tutaj .
