Невесомость. Вес тела.

НЕВЕСОМОСТЬ

• Выполнила: Захария Алина
• Гр. КМ 21-20

Вес тела – сила, с которой тело вследствие его притяжения к земле действует на опору или подвес.

• По III закону Ньютона: Р = -F у (1) (рис.1);

2) Также, по III закону Ньютона F т = -F у (2);

3) Сопоставив выражения 1 и 2, получим: Р = F Т;

4) По II закону Ньютона при движении

тела массой m под действием силы

тяжести F т и силы упругости F У с ускорением а выполняется равенство:

F Т + F У = ma

5) Из уравнений Р = -F У и F т + F у = mа получаем: Р = F т – ma = mg – ma, или Р = m( g – a ).

6) OY (рис.2): Р у = m(g У – a У ) или P = m(g – a).

mg, P=mg+a) Лифт движется с ускорением, направленным вниз (PЛифт падает (невесомость, P=0) " width="640"

Четыре случая веса тела в ускоренно движущимся лифте

Говоря о весе тела в ускоренно движущимся лифте, обычно рассматриваются три случая:

• Лифт движется с ускорением, направленным вверх (Pmg, P=mg+a)

• Лифт движется с ускорением, направленным вниз (P

• Лифт падает (невесомость, P=0)

А как должен двигаться лифт, чтобы человек мог ходить по потолку? Лифт должен двигаться с ускорением большим g.

Когда ускорение а станет равным g, вес станет равным нулю. Если и дальше увеличивать ускорение, то можно предположить, что вес тела изменит направление.

НЕВЕСОМОСТЬ

Если тело вместе с опорой свободно падает, то a = g, и из формулы P = m(g – a) следует, что P = 0.

Исчезновение веса при движении опоры с ускорением сводного падения называется невесомостью .

Невесомость бывает двух видов:

• Статическая невесомость – потеря веса, которая возникает на большом расстоянии от небесных тел из – за ослабления притяжения.

2) Динамическая невесомость – состояние, в котором находится человек во время полета по орбите.

Возникновение динамической невесомости

Тело под действием внешних сил будет в состоянии невесомости, если:

1) Действующие на тело силы являются

только массовыми (силы тяготения);

• Поле этих массовых сил локально однородно;

• Начальные скорости всех частиц тела

по модулю и направлению одинаковы.

Пламя в невесомости

В невесомости пламя свечи принимает сферическую форму и имеет голубой цвет

Пламя свечи на Земле Пламя в невесомости

Кипение жидкости в невесомости

В невесомости кипение становится гораздо более медленным процессом. Однако вибрация жидкости может привести к ее резкому вскипанию. Этот результат имеет значение для космической индустрии.

Кипение воды на Земле Кипение воды в условиях

невесомости

ЧЕЛОВЕК И НЕВЕСОМОСТЬ

Пути решения проблем, связанных с невесомостью:

• Мышечная тренировка, электростимуляция мышц, отрицательное давление, приложенное к нижней половине тела, фармакологические и др. средства;

• Создание на борту космического аппарата искусственной тяжести;

• Ограничение мышечной активности, лишение человека привычной опоры по вертикальной оси тела, снижение гидростатического давления крови и т.д.

Исследование проблем жизнедеятельности

в космосе

Американская орбитальная станция "Скайлэб" (от английского Skylab, то есть, sky laboratory - "небесная лаборатория")

Операция в невесомости

Французские медики во главе с профессором Домиником Мартеном из Бордо провели первую в мире хирургическую операцию в условиях невесомости. Эксперимент проводился на борту авиалайнера А-300 в специально оборудованном модуле. В его проведении участвовало трое хирургов и двое анестезиологов, которым предстояло в условиях невесомости удалить жировую опухоль на руке у пациента – добровольца – 46 – летнего Филлипа Саншо.

Итоги

• Невесомость возникает тогда, когда тело свободно падает вместе с опорой, т.е. ускорение тела и опоры равно ускорению свободного падения;
• Невесомость бывает двух видов: статическая и динамическая;
• Невесомость может быть использована для осуществления некоторых технологических процессов, которые трудно или невозможно реализовать в земных условиях;
• Изучение пламени в условиях невесомости необходимо для оценки пожароустойчивости космического корабля и при разработке специальных средств пожаротушения;

Итоги

• Детальное понимание процесса кипения жидкости в космосе крайне важно для успешного функционирования космических аппаратов, несущих на борту тонны жидкого топлива;
• Влияние невесомости на организм является отрицательным, так как вызывает изменение ряда его жизненных функций. Это можно исправить путем создания на космическом корабле искусственной тяжести, ограничения мышечной активности космонавтов и т.д.;
• Человек может быть прооперирован в космическом пространстве, в условиях невесомости. Это доказали Французские медики во главе с профессором Домиником Мартеном из Бордо.