Những đứa trẻ tò mò là một bộ truyện dành cho trẻ em ở mọi lứa tuổi. Nếu bạn có câu hỏi muốn chuyên gia giải đáp, hãy gửi câu hỏi đó đến [email protected]
Trong các máy bay không trọng lực hoặc sao chổi nôn mửa, tại sao mọi thứ hành xử như không có trọng lực khi chúng vừa rơi xuống? – Austin B., 11 tuổi, Scranton, Pennsylvania
Tôi đã bay các chuyến bay không trọng lực nhiều lần. Mỗi khi tôi tận hưởng cảm giác lơ lửng tự do, khả năng bay xuyên qua cabin chỉ bằng một cú đẩy nhẹ vào tường, giống như các phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế, và sự mới lạ khi xoay cơ thể theo bất kỳ hướng nào bạn chọn. Cảm giác giống như cảm giác ngắn ngủi trên một số tàu lượn siêu tốc hoặc từ ván lặn, nhưng trong khoảng nửa phút và không có không khí bay qua bạn, thật thú vị!
Những người cảm thấy không trọng lượng khi không ở trong chuyến bay vào vũ trụ có vẻ như là một điều mâu thuẫn. Nhưng điều đó là có thể, và mọi người thường chọn làm điều đó để giải trí hoặc nghiên cứu trên một chiếc máy bay bay trong bầu khí quyển chứ không phải trong không gian.
Tôi là nhà nghiên cứu về kỹ thuật hàng không vũ trụ và tôi quan tâm đến cách kiểm soát cũng như sử dụng chất lỏng và khí trong chuyến bay vũ trụ. Một số ví dụ là chất đẩy tên lửa lỏng trong tàu vũ trụ hoặc nước trong hệ thống hỗ trợ sự sống của tàu vũ trụ có người lái.
Ví dụ về lực hấp dẫn trong hành động
Khi bạn đứng yên, bạn thực sự trải nghiệm lực mà chúng ta gọi là lực hấp dẫn khi bạn cảm thấy Trái đất kéo bạn về phía trung tâm của nó. Trọng lực kéo bạn xuống và mặt đất đẩy bạn lên. Nếu lực hấp dẫn biến mất, bạn có thể đẩy mình lên khỏi mặt đất và trôi đi, không bao giờ quay trở lại mặt đất trừ khi bạn tìm thấy trần nhà để đẩy mình lên lần nữa. Bạn sẽ có vẻ lơ lửng như ai đó đang bay trên máy bay “sao chổi nôn mửa” hoặc giống như một phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế.
Bạn có thể đã biết rằng trạm vũ trụ quay quanh Trái đất vì lực hấp dẫn tác dụng lên nó được cân bằng bởi lực ngang do đường bay tròn gây ra. Lực này được gọi là lực ly tâm, giống như lực mà bạn cảm thấy khi rẽ trong ô tô, tàu hỏa, công viên giải trí hoặc những thứ tương tự.
Máy bay bay gần bề mặt Trái đất hơn, do đó lực hấp dẫn đối với máy bay mạnh hơn một chút so với Trạm vũ trụ quốc tế. Nhưng rõ ràng lực hấp dẫn do Trái đất gây ra tồn tại trong trạm vũ trụ và trong sao chổi nôn, nhưng các phi hành gia trong trạm vũ trụ và các nhà nghiên cứu hoặc khách du lịch trong sao chổi nôn dường như không có trọng lực. Bởi vì?
Tôi đã từng bay thả diều với các thí nghiệm khoa học và sinh viên Đại học Purdue, và thực sự, trải nghiệm này có cảm giác như không có trọng lực.
Tuy nhiên, mỗi khi tôi bay, lực hấp dẫn sẽ đẩy máy bay về phía mặt đất để hạ cánh xuống đường băng. Do đó, chúng ta biết rằng trọng lực phải có mặt, nhưng mọi người trông và cảm thấy như không có trọng lực trong một phần chuyến bay của sao chổi nôn mửa.
Những chuyến bay nghiên cứu này thường chứa đầy các nhà nghiên cứu có trình độ đã đạt được bằng cấp cao, trong trường hợp của tôi là bằng tiến sĩ.
Làm thế nào tình trạng không trọng lượng xảy ra trên một chiếc máy bay
Một sự kiện hàng ngày có thể giúp bạn hiểu được lực hấp dẫn có mặt và đồng thời vắng mặt như thế nào. Khi bạn đi trên một chiếc xe rẽ trái, bạn cảm thấy bị đẩy sang bên phải. Bạn thậm chí có thể cảm thấy mình bị đẩy vào phía bên phải của nội thất ô tô và cánh cửa đẩy về phía bạn. Quay theo hướng ô tô đang di chuyển cũng làm thay đổi cái mà chúng ta gọi là tốc độ của ô tô.
Vận tốc bao gồm cả tốc độ của ô tô và hướng mà ô tô đang di chuyển. Thay đổi hướng có cảm giác như lực hấp dẫn đi ngang đối với bạn. Thay đổi tốc độ, chẳng hạn như dừng đột ngột, có cảm giác như trọng lực dồn về phía bạn. Thang máy bắt đầu và dừng lại trong giây lát như thể có ít nhiều lực hấp dẫn. Những thay đổi về tốc độ này được gọi là gia tốc. Gia tốc có số lượng và hướng, giống như vận tốc và cả hai đều là ví dụ về vectơ. Một vectơ khác là lực, và một ví dụ là lực hấp dẫn, kéo chúng ta về phía bề mặt Trái đất.
Bạn đã trải nghiệm cảm giác gia tốc giống như trọng lực. Giả sử bạn có thể tìm ra cách tạo ra gia tốc “phản trọng lực”, nghĩa là gia tốc tác dụng đúng hướng và đúng lượng để triệt tiêu trọng lực. nó có thể?
Câu trả lời là có, đây là những gì xảy ra trong chuyến bay của sao chổi nôn mửa và trên quỹ đạo.
Hình dạng đường bay của sao chổi được gọi là hình parabol. Phi công thực hiện điều này bằng cách bay lên một góc khoảng 45 độ, sau đó chững lại và lao xuống khoảng 45 độ, tạo ra gia tốc cần thiết để triệt tiêu lực hấp dẫn. Tốc độ tối đa của máy bay và tốc độ máy bay có thể dừng lại trước và sau một đường parabol xác định thời gian gia tốc này có thể kéo dài, khoảng 25 giây.
Trọng lực kéo chúng ta xuống và bằng cách tăng tốc xuống đúng cách trong máy bay hoặc tàu vũ trụ, chúng ta có thể cảm thấy như mình đang ở trong tình trạng không trọng lực. Thuật ngữ vật lý chính xác là không trọng lượng, nhưng không trọng lực là một thuật ngữ mô tả cũng mô tả cảm giác, vì vậy ngay cả trong thế giới nghiên cứu hàng không vũ trụ và tại NASA, “không trọng lực” là thuật ngữ phổ biến mà các chuyên gia thường sử dụng nhất.
Đường bay của C-9B, Chương trình nghiên cứu giảm trọng lực của NASA
Xin chào, trẻ em tò mò! Có một câu hỏi mà bạn muốn một chuyên gia trả lời? Nhờ một người lớn gửi câu hỏi của bạn đến [email protected] Vui lòng cho chúng tôi biết tên, tuổi và thành phố nơi bạn sinh sống.
Và vì sự tò mò không giới hạn độ tuổi, nên người lớn cũng hãy cho chúng tôi biết bạn đang thắc mắc điều gì. Chúng tôi sẽ không thể trả lời mọi câu hỏi, nhưng chúng tôi sẽ cố gắng hết sức.
