Verlangsamt sich die Geschwindigkeit der ISS zum Zeitpunkt eines Weltraumspaziergangs oder wird sie stationär?
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Die Internationale Raumstation (ISS) umkreist fast 7,66 km / s. Wie führen Astronauten bei so hohen Geschwindigkeiten Aufgaben außerhalb der ISS aus? Oder ist alles relativ, als hätten Astronauten innerhalb und außerhalb der ISS die gleiche Geschwindigkeit (für die Erde), die der Umlaufgeschwindigkeit der ISS entspricht?
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Wie kannst du auf einem Skateboard bleiben? Wie können Sie auf der Erdoberfläche ' bleiben, die sich mit Hunderten von Meilen pro Stunde um die Erdachse ' bewegt? an den meisten bewohnten Orten?
Wenn es anhält, fällt es ab.
Die Raumstation ist ' niemals schwerelos. Es erfährt fast so viel Schwerkraft in Richtung Erde, wie Menschen an der Oberfläche fühlen. – Astronauten sind aus demselben Grund schwerelos, aus dem Fallschirmspringer nicht ' voneinander wegdriften, bis sie ihre Fallschirme öffnen: Sie ' Alle fahren mit der gleichen Geschwindigkeit, es sei denn / bis sie von einer externen Kraft beaufschlagt werden. Da ' kein Wind im Weltraum ist, gibt es ' keine externen Kräfte. (Obligatorische XCKD: what-if.xkcd.com/58 )
Don ' Keine Angst, aber jeder von uns kreist mit ~ 30 km / s um die Sonne und mit ~ 230 km / s um das Zentrum unserer Galaxie.
@ Peter-ReinstateMonica Eine Person, die von hinten geht Ein Zug vor dem Zug ' erfährt keine signifikante Anziehungskraft des Zuges. Aber sie bewegen sich immer noch mit dem Zug und können ihre Relativgeschwindigkeit nach Belieben ändern. Wir können im Alltag Relativgeschwindigkeit erleben. In einem Flugzeug, auf einem Schiff, in einem Zug, auf einem Skateboard. Ich denke nicht, dass
es konzeptionell zu unterschiedlich ist, sich um die Sonne, das Zentrum der Galaxie oder wo auch immer zu bewegen.
Antwort
Schauen wir uns Newtons erstes Gesetz an:
Gesetz I: Jeder Körper bleibt in seinem Ruhezustand oder bewegt sich gleichmäßig geradeaus, es sei denn, er ist gezwungen, seinen Zustand durch eingeprägte Kraft zu ändern.
In der modernen mathematischen Sprache kann dies genauer angegeben werden.
In einem Trägheitsreferenzrahmen bleibt ein Objekt entweder in Ruhe oder bewegt sich weiter bei a konstante Geschwindigkeit, sofern keine Kraft auf sie einwirkt.
Bei einem EVA ist der Luftwiderstand vernachlässigbar. Wenn ein Astronaut die ISS verlässt, tritt aufgrund des Luftwiderstands keine Verlangsamung auf. Sie behalten einfach ihre Geschwindigkeit. Da sie vor dem Verlassen die Erde zusammen mit der ISS umkreisten, werden sie nach dem Verlassen zusammen mit der ISS umkreisen. Durch Drücken gegen die Griffe an der Außenseite der ISS können sie an Dynamik gewinnen und sich auf der Oberfläche der Station bewegen.
Also nein, die ISS verlangsamt sich nicht oder wird auf der Erde stationär. Aber die ISS ist auf dem Astronauten mehr oder weniger stationär.
Lassen Sie ' nur hoffen, dass sie ' keine Weltraumspaziergänge während Orbitalmanövern planen. Ups!
@gerrit Solange die Astronauten angebunden sind oder sich an einem Griff festhalten, ist dies kein ' ta-Problem. Die Beschleunigung aufgrund von Neustarts ist klein genug, dass Sie sie halten können on, und Astronauten sind in der Regel auch angebunden. Dennoch sind Reboosts aus offensichtlichen Gründen nicht sc während Weltraumspaziergängen geplant.
Newtons erstes Gesetz ' ' gilt hier nicht wirklich, da die ISS nicht reist eine gerade Linie, aber in Kreisen, die ständig von der Schwerkraft beaufschlagt wird. Die gleiche Kraft gilt jedoch für den Astronauten, so dass seine Flugbahn dieselbe bleibt wie die des Raumschiffs. Dies folgt jedoch hauptsächlich aus dem 2. Newtonschen ' Gesetz und dem Gesetz der Schwerkraft.
@IMil respektvoll, ich bin anderer Meinung. Newtons erstes Gesetz ist genau der Grund, warum der Astronaut (fast) in der exakten Umlaufbahn wie die ISS landet. Ja sicher, wie diese Umlaufbahn aussieht, ergibt sich aus den anderen Gesetzen, aber immer noch. Da auf den Astronauten nichts einwirkt, endet es trotzdem.
@Polygnome was meinst du mit " es wirkt nichts auf den Astronauten "? ISS und Astronaut befinden sich nur 400 km über der Erdoberfläche. Die auf sie einwirkende Schwerkraft beträgt etwa 90% der auf Sie und mich einwirkenden Schwerkraft, daher erfahren sie ständig eine Beschleunigung von etwa 8,8 m / s ^ 2.Das ' ist ziemlich vernachlässigbar, und ISS kann ' von keinem Standard wirklich als Trägheitsreferenzrahmen bezeichnet werden.
Antwort
Nicht erforderlich!
Astronauten befinden sich im Orbit um die Erde und reisen gleichzeitig Geschwindigkeit wie ihre Raumschiffe.
Dies gilt unabhängig davon, ob sie sich innerhalb oder außerhalb des Raumschiffs befinden.
Wenn sie also nach draußen gehen, fahren sie daneben, ohne dass sie langsamer werden müssen. Da sie sich in kreisförmigen Umlaufbahnen um den Erdmittelpunkt befinden, kehren sie nach 20 Minuten sanft zum Schiff zurück, da sich die Umlaufbahnen des Astronauten und des Schiffes an zwei Stellen kreuzen. (Weitere Informationen zu diesen 20 Minuten finden Sie unter Wie kann man abschätzen, welcher Astronaut nach einer Umlaufbahn am weitesten von der ISS entfernt ist? )
Das “ s weil sich jede Umlaufbahn in einer anderen Ebene befindet, die durch den Erdmittelpunkt verläuft.
oben: „Dieses von der NASA zur Verfügung gestellte Foto vom 7. Februar 1984 zeigt den Astronauten Bruce McCandless II, der an einem Spa teilnimmt Gehen Sie ein paar Meter von der Kabine des erdumlaufenden Space Shuttles Challenger entfernt mit einer stickstoffgetriebenen Manövriereinheit. „Foto: AP. Von hier
unten: „Am 12. Februar 1984 wagte sich Bruce McCandless ungehindert aus der Sicherheit seines Raumschiffs heraus, was kein vorheriger Astronaut getan hatte. Er konnte es aufgrund eines brandneuen Rucksacks mit Jetantrieb tun.“ Foto: NASA. Aus hier
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