Парадоксы искусственной тяжести

искусственная гравитация

Как известно, во время полета космического корабля с выключенными двигателями все предметы, находящиеся внутри него, пребывают в состоянии невесомости. В будущем, когда продолжительность космических полетов возрастет до многих недель и даже месяцев, состояние невесомости станет причинять космонавтам значительные неудобства. Поэтому в межпланетных кораблях, предназначенных для длительных полетов, придется создавать искусственную тяжесть.

В некоторых научно-фантастических произведениях «проблема весомости» решается с помощью магнитных башмаков, которые «прилипая» к полу, позволяют космонавту передвигаться по кораблю привычным, земным способом (кстати на месте таких магнитных башмаков могли бы быть даже модные дутики, которые можно приобрести на сайте http://kedoff.net/category/dutiki.html). Но такой метод создания искусственной тяжести нельзя признать удачным. Ведь он делает «весомыми» только подошвы на ботинках космонавтов. Сами же космонавты остаются при этом по-прежнему лишенными веса (как и все предметы внутри космического корабля).

Существует другой способ создания искусственного веса — с помощью вращения космического корабля вокруг одной из его осей. Возникающая при этом центробежная сила прижимает все предметы, находящиеся внутри космического корабля, к «полу» — у них появляется вес. Голова космонавта теперь будет давить на его шею, а верхняя часть туловища — на нижнюю: космонавт будет испытывать то привычное чувство тяжести, которое он ощущает в земных условиях. (Разумеется, для того, чтобы искусственная тяжесть была такой же, как естественная, скорость вращения корабля должна иметь нужную величину.)

Итак, если межпланетный корабль будет вращаться с определенной скоростью, то все находящиеся в нем предметы станут «весомыми». Будет ли этот искусственный вес во всех отношениях подобен естественному? Оказывается, нет.

Прежде всего искусственный вес будет изменяться с изменением «высоты»: он будет тем меньше, чем ближе будет расположен предмет к оси вращения корабля, так как центробежная сила, действующая на тело, пропорциональна радиусу вращения.

Если внутренние размеры корабля будут достаточно велики по сравнению с ростом человека, пассажиры космического корабля почти не заметят изменения веса с высотой. Значительно интереснее другая особенность искусственного веса.

Пусть внутри вращающегося космического корабля стоит человек и держит в руках какой-нибудь предмет, например, шар. Как будет падать этот шар, если человек выпустит его из рук? Оказывается, шар упадет не точно у ног космонавта, а несколько в стороне. Происходит это потому, что «пол» вращающегося космического корабля уходит вбок из-под падающего шара. Расчеты показывают, что при определенных условиях шар может упасть даже на «стену» или «потолок» космического корабля.

Таковы некоторые парадоксы искусственной тяжести, с которыми столкнутся пассажиры будущих космических лайнеров.

Автор: Б. Коган.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *