De meeste van onze vaste lezers begrijpen waarom astronauten en objecten lijken te zweven in het International Space Station, maar er zijn een aantal misvattingen en vooroordelen over dit onderwerp die niet waar zijn en die geen goed begrip van de natuurkunde vertegenwoordigen! Deze video geeft een onderhoudende kijk op enkele van de ideeën die mensen hebben over de nul-zwaartekracht omgeving aan boord van een ruimteschip in een baan om de aarde, en laat zien waarom de astronauten eigenlijk gewichtloos lijken.
Maar laten we het er ook over hebben:
Op de vraag waarom voorwerpen en astronauten in ruimtevaartuigen gewichtloos lijken, geven veel mensen de volgende antwoorden:
1. Er is geen zwaartekracht in de ruimte en ze wegen niets.
2. De ruimte is een vacuüm en er is geen zwaartekracht in een vacuüm.
3. De astronauten zijn te ver van het aardoppervlak om aan de zwaartekracht te worden onderworpen.
Deze antwoorden zijn allemaal fout!
Het belangrijkste om hier te begrijpen is dat er zwaartekracht IS in de ruimte. Dit is een veel voorkomende misvatting. Wat houdt de maan in zijn baan om de aarde? Zwaartekracht. Wat houdt de aarde in een baan om de zon? Zwaartekracht. Wat houdt melkwegstelsels bij elkaar? Zwaartekracht.
Zwaartekracht is overal in de ruimte!
Als je een toren op de Aarde zou bouwen van 370 km hoog, ongeveer even hoog als de baan van het ruimtestation, dan zou de zwaartekracht bovenop de toren bijna net zo sterk zijn als wanneer je op de grond zou staan. Als je van de top van de toren af zou stappen, zou je op de aarde vallen, net zoals Felix Baumgartner later dit jaar zal doen wanneer hij van de rand van de ruimte probeert te springen. (Natuurlijk houdt dit geen rekening met de vriestemperaturen die uiteindelijk je ondergang zouden veroorzaken, of hoe geen lucht of luchtdruk je zou doden, of hoe een val door de atmosfeer je lichaamsdelen ernstig zou aantasten. En dan zou die plotselinge stop nog slecht zijn ook).
Dus, waarom vallen het ruimtestation of satellieten in een baan om de aarde niet, en waarom lijken de astronauten en objecten in het ISS of andere ruimtevaartuigen te zweven?
Door de snelheid!
De astronauten, het ISS zelf en andere objecten in een baan om de aarde zweven niet, ze vallen eigenlijk. Maar ze vallen niet op de aarde vanwege hun enorme omloopsnelheid. In plaats daarvan vallen ze om de aarde heen. Objecten in een baan om de aarde moeten ten minste 28.160 km per uur afleggen. Dus, als ze naar de Aarde versnellen, buigt de Aarde onder hen weg en komen ze nooit dichterbij. Omdat de astronauten dezelfde versnelling hebben als het ruimtestation, voelen ze zich gewichtloos.
Er zijn momenten waarop we gewichtloos kunnen zijn – kort – op Aarde, wanneer je valt. Ben je ooit in een achtbaan geweest en net voorbij de top van een heuvel, als de auto naar beneden begint te gaan, tilt je lichaam zich op uit de stoel? Als je in een lift zat van honderd verdiepingen hoog, en de kabel brak, dan zou je in de lift zweven als de lift viel. Natuurlijk, in dat geval zou het einde nogal rampzalig zijn.
En je hebt waarschijnlijk ook gehoord over de “Braak Komeet” – het KC 135 vliegtuig dat de NASA gebruikt om korte periodes van gewichtloosheid te creëren voor astronautentraining en om experimenten of apparatuur te testen in zero-G, evenals de commerciële Zero-G vluchten waarbij het vliegtuig in een parabool vliegt, en net als een achtbaan (maar met hogere snelheden en grotere hoogtes) wanneer het vliegtuig over de top van de parabool gaat en naar beneden gaat, een zero gravity omgeving wordt gecreëerd terwijl het vliegtuig valt. Gelukkig trekt het vliegtuig zich uit de val en komt weer op gelijke hoogte.
Laten we teruggaan naar de toren. Als je in plaats van van de toren af te stappen, een sprong zou maken, zou je voorwaartse energie je van de toren wegdragen op hetzelfde moment dat de zwaartekracht je naar beneden trekt. In plaats van de grond aan de voet van de toren te raken, zou je een eind verderop landen. Als je sneller liep, kon je verder van de toren springen voor je de grond raakte. Als je net zo snel kon rennen als de space shuttle en het ISS in een baan om de aarde met 28.160 km/h (17.500 mph), zou de boog van je sprong een cirkel om de aarde maken. Je zou in een baan om de aarde zijn en gewichtloos. Je zou vallen zonder de grond te raken. Ruimtepak en voldoende ademende lucht nodig, dat wel.
En als je kon rennen met een snelheid van ongeveer 40.555 km/h (25.200 mph) zou je vlak langs de Aarde springen en in een baan om de Zon gaan draaien.
Het Internationale Ruimtestation, de space shuttle, en satellieten zijn ontworpen om in een baan om de Aarde te blijven, noch op de grond te vallen, noch de ruimte in te schieten. Ze draaien ongeveer elke 90 minuten in een baan om de aarde.
Dus, als je in een baan om de aarde bent, ben je in vrije val, en ben je gewichtloos.
Geef een antwoord