Устройство и полет станции Skylab
Автор |
Сообщение |
Архивариус
Зарегистрирован: Чт апр 21, 2011 1:14 pm Сообщений: 89
|
Невесомость - наиболее характерный фактор космического полета. При достижении космическим кораблем первой космической скорости, сила земного тяготения уравновешивается центробежной силой, действующей в противоположном направлении. В результате этого возник эффект потери веса - то есть динамическая невесомость
Фиксация тела в невесомости большая проблема для космонавтов...
Вот как вспоминает об этом В. Севастьянов: "К невесомости привыкали постепенно. Несколько дней происходила адаптация. Позже стало лучше. Как рыба между камешками - ныряешь туда, сюда. Правда, для выполнения отдельных операций, особенно ручных, различных экспериментов требуется гораздо больше времени, чем на земле, потому что все надо фиксировать. Достал журнал, сделал запись, положил его и тут же нужно закрепить, чтобы не улетел. А забудешь - лови журнал по всей кабине. Однажды Андриян сонным выплыл из спального мешка и преспокойно спал на потолке орбитального отсека. Правда, в первые сутки спать было трудно, всплывали руки. В дальнейшем же я, даже выплыв из мешка, спокойно спал, паря в кабине. При этом сохранялась земная поза: руки и ноги немного согнуты"....
"В невесомости нарушается привычная координация движений. Требуется какое-то время, пока держать, доставать предметы вы будете так же, как на Земле. Вот вы протягиваете руку, собираясь нажать кнопку на пульте управления, а палец попадает выше кнопки - вес руки исчез, а координация движений осталась земная. Все движения, которые в земных условиях мы делаем как бы автоматически, здесь первое время приходится тщательно контролировать визуально: смотреть, куда, к примеру, достает рука, и корректировать ее движения".... это уже Титов Герман 'Голубая моя планета'
http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000024/st000.shtml
|
Пт апр 22, 2011 12:36 pm |
|
|
НеПрохожий
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 8:46 pm Сообщений: 148380 Откуда: Томск
|
Re: Невесомость
Велюров писал(а): Что тут скажешь... садитесь, два балла! Съемка снята в условиях... м... пониженной гравитации, а проще говоря на автомате имитации лунной тяжести на уровне 1/6: вертикальный подвес и стенки клинообразного наклона. Дело в том, что если кто внимательно смотрел - там есть элементы возврата тела вниз, в исходное положение, но при крайне слабой тяжести, чего в невесомости на орбите ИСЗ вообще не может быть Если кто помнит задачу на мотоцикл в цилиндре, то там есть одно но: нужна реакция опоры, равная весу мотоцикла. А раз нету веса мотоцикла, нет реакции опоры, то о чем мы говорим? Астронавт подпрыгнул, упал (!) обратно на пол, должен был бы оттолкнутся вверх до противоположной стенки, но (!) побежал дальше а какая такая сила вернула его вниз?!
Волшебство НАСА! "Чудо"
|
Пт апр 22, 2011 1:13 pm |
|
|
НеПрохожий
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 8:46 pm Сообщений: 148380 Откуда: Томск
|
Архивариус писал(а): "В невесомости нарушается привычная координация движений. Требуется какое-то время, пока держать, доставать предметы вы будете так же, как на Земле. Вот вы протягиваете руку, собираясь нажать кнопку на пульте управления, а палец попадает выше кнопки - вес руки исчез, а координация движений осталась земная. Все движения, которые в земных условиях мы делаем как бы автоматически, здесь первое время приходится тщательно контролировать визуально: смотреть, куда, к примеру, достает рука, и корректировать ее движения".... это уже Титов Герман 'Голубая моя планета' http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000024/st000.shtml
Да совершенно верно!
Об этом Дети Маленькие знали в СССР по книжке Носова "Незнайка на Луне"
|
Пт апр 22, 2011 1:16 pm |
|
|
oleg1000
|
Другого ответа от местной публики можно было и не ожидать.
Перед началом напомню формулу для силы лобового сопротивления, которая направлена против скорости движения. Её величина пропорциональна характерной площади S, плотности среды ρ и квадрату скорости V
Поскольку дыхательная смесь в Skylab имела давление в 3 раза меньше нормальной земной атмосферы, то и сила лобового сопротивления для бегущего по цилиндрической дорожке астронавта была в 3 раза меньше, чем на Земле, при одной и той же скорости.
1. Астронавт на исходной позиции перед разбегом. Ноги согнуты в коленях, ступнями он опирается на край площадки. Для стабилизации необходимого для разгона положения тела, руками он держится за края площадки или за некое приспособление на ней.
2. Астронавт начинает энергично разгибать колени и ускорять свой центр масс до скорости в 8км/сек. Руками он также помогает разгонять тело и выдерживать заданное направление движения. Ноги в данном случае можно представить в виде сжатой пружины, которая толкает в заданном направлении туловище астронавта. Его ступни воздействуют на опору (край площадки) с силой F, вектор направления которой находится, допустим, под углом 30° (не 90°) относительно касательной к окружности в точке опоры. Сила реакции опоры R по модулю равна силе воздействия F и направлена в противоположном направлении. Неравенство модулей сил будет только при недостаточной механической прочности опоры ( F > R), либо при при наличии активной опоры ( F < R).
3. После набора необходимой скорости, ступни астронавта будут воздействовать с некоторой центробежной силой F (направленной от центра окружности к точке опоры на краю цилиндра) на опорную площадку, а та, в свою очередь, противодействовать ей силой реакции опоры R. По модулю обе силы опять одинаковы, но противоположны по направлению. Если центробежная сила F по модулю будет больше силы реакции опоры R, то ступня проломит опорную площадку, если наоборот, то ступне будет придано дополнительное ускорение, вдобавок к центростремительному. Поскольку опорная площадка пассивный элемент (в ней нет устройства, двигающего опорную площадку в момент соприкосновения со ступнёй к центру цилиндра) и обладает большой механической прочностью (её не проломить), то по модулю обе силы F и R всегда будут равны.
Ступни астронавта очень грубо можно представить в виде сегмента ";колеса", центр вращения которого находится в шейке бедра. После соприкосновения ступни с опорой астронавт силой разных групп мышц будет "вращать" это "колесо" в нужном направлении. От центробежной силы F и от коэффициента трения µ будет зависеть максимальная сила трения покоя, при которой не будет пробуксовки. При уже набранной скорости астронавт прикладывает к раскрутке "колеса" такое усилие N, чтобы не возникала пробуксовка. Соответственно сила трения T при этом опять будет равна по модулю силе раскрутки N, но противоположна ей по направлению. Поскольку внешний сегмент "колеса" (ступня) находится в хорошем сцеплении с опорой (не проскальзывает), то центр "колеса", под действием силы раскрутки N (за минусом потерь A от аэродинамического сопротивления и трения качению) будет продолжать движение в заданном направлении. Таким образом для поддержания "крейсерской" скорости в 8-10км/час астронавту надо преодолеть заниженное в три раза (по сравнению с земной атмосферой) аэродинамическое сопротивление и трение качению (например в тазобедренном суставе), которое на Skylab тоже будет меньше, поскольку центробежная сила в несколько раз будет меньше земной силы тяжести.
|
Пт апр 22, 2011 2:57 pm |
|
|
НеПрохожий
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 8:46 pm Сообщений: 148380 Откуда: Томск
|
Так этот ...от забыл, что центробежная сила F на первом шаге РАВНА НУЛЮ!
|
Пт апр 22, 2011 3:03 pm |
|
|
oleg1000
|
НеПрохожий ...от, так она появится уже на втором "шаге", поскольку некоторая скорость у астронавта набрана и движется он вдоль стенки, а не к центру цилиндра, криволинейная поверхность тоже имеется.
|
Пт апр 22, 2011 3:35 pm |
|
|
НеПрохожий
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 8:46 pm Сообщений: 148380 Откуда: Томск
|
*** опять демонстрирует свой ...изм. Велюров же все объяснил...отам, мол шаг и все полетел АстронаХт к противоположной стенке цилиндра. ВТОРОГО ШАГА НЕ БУДЕТ!
|
Пт апр 22, 2011 3:39 pm |
|
|
НеПрохожий
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 8:46 pm Сообщений: 148380 Откуда: Томск
|
Велюров: "Астронавт подпрыгнул, упал (!) обратно на пол, должен был бы оттолкнутся вверх до противоположной стенки"
Совершенно верно!
|
Пт апр 22, 2011 3:40 pm |
|
|
oleg1000
|
НеПрохожий писал(а): *** опять демонстрирует свой ...изм. Велюров же все объяснил...отам, мол шаг и все полетел АстронаХт к противоположной стенке цилиндра. ВТОРОГО ШАГА НЕ БУДЕТ!
Велюров показал, что он ничем ни отличается от НеПрохожего ...та, что и требовалось доказать.
|
Пт апр 22, 2011 3:45 pm |
|
|
Велюров
Site Admin
Зарегистрирован: Вс апр 10, 2011 5:55 pm Сообщений: 2875
|
Цитата: Его ступни воздействуют на опору (край площадки) с силой F...
уже двойка! как воздействуют? почему? тяжести ведь нету!
давайте так: вот вы стоите возле вертикальной стены, вы на нее сильно воздействуете?
да, сила сопротивления воздуху будет ничтожна по величине, менее 1Н и можно пренебречь
|
Пт апр 22, 2011 4:02 pm |
|
|
oleg1000
|
Велюров писал(а): как воздействуют? почему? тяжести ведь нету!
Обратите ещё раз внимание на наличие центробежной силы, действующей на бегущего (а не висящего в пространстве) вдоль криволинейной поверхности астронавта.
Вот вам ещё кинцо полегче (40MB) или потяжелее (319MB), попробуйте там найти вертикальные подвесы и стенки клинообразного наклона.
|
Пт апр 22, 2011 4:17 pm |
|
|
Велюров
Site Admin
Зарегистрирован: Вс апр 10, 2011 5:55 pm Сообщений: 2875
|
oleg1000 писал(а): 1. Астронавт на исходной позиции перед разбегом. Ноги согнуты в коленях, ступнями он опирается на край площадки. ] опирается в невесомости? Цитата: 2. Астронавт начинает энергично разгибать колени и ускорять свой центр масс до скорости в 8км/сек. да он в космос полететь может с такими ногами Цитата: Его ступни воздействуют на опору (край площадки) с силой F что за сила, откуда взялась? Цитата: Сила реакции опоры R по модулю равна силе воздействия F и направлена в противоположном направлении. да это просто барон Мюнхгаузе! он сам себя за волосы таскает еще раз: реакция опоры может быть тольк по нормали к плоскости и только там, где на опору есть давление Цитата: 3. После набора необходимой скорости, ступни астронавта будут воздействовать с некоторой центробежной силой F (направленной от центра окружности к точке опоры на краю цилиндра) на опорную площадку, а та, в свою очередь, противодействовать ей силой реакции опоры R. Чего??? Никакой центробежной силы в природе не существует Правда не все об этом знают это всё напоминает антигравицапу Цитата: По модулю обе силы опять одинаковы, но противоположны по направлению. Если центробежная сила F по модулю будет больше силы реакции опоры R, то ступня проломит опорную площадку, если наоборот, то ступне будет придано дополнительное ускорение, вдобавок к центростремительному.
нервно в сторонке
еще раз, если кто не понял: в космосе падает кабинка, в кабинке сидит астронавт, они вместе с кабинкой отвесно падают вниз.
и вот нашелся умник, который утверждает, что падая вместе с кабинкой можно подобрать такой набор гимнастических упражнений, что пробить днище (или потолок) кабинки
вы что, товарищ, курите?
|
Пт апр 22, 2011 4:18 pm |
|
|
Велюров
Site Admin
Зарегистрирован: Вс апр 10, 2011 5:55 pm Сообщений: 2875
|
Справка
Справка
Цитата: Центробе́жная си́ла[1] — сила инерции, которую вводят во вращающейся (неинерциальной) системе отсчёта[2] (чтобы применять законы Ньютона, рассчитанные только на инерциальные СО) и которая направлена от оси, вокруг которой происходит поворот тела — или — в двумерном случае — от центра вращения (отсюда и название).
Также центробежной силой, особенно в технической литературе, называют силу, действующую со стороны движущегося по круговой траектории тела на вызывающие это вращение связи, равная по модулю центростремительной силе и всегда направленная в противоположную ей сторону.
|
Пт апр 22, 2011 4:24 pm |
|
|
oleg1000
|
Велюров писал(а): опирается в невесомости? Да, опирается, если это можно так назвать. Кончики ступней находятся между площадками, и мышечной силой рук (которые также устойчиво сцеплены с опорой), создаётся небольшое воздействие ступней на край площадки, что бы они до момента разгона не потеряли с ней контакт. Велюров писал(а): да он в космос полететь может с такими ногами В оригинале на cnews было км/час, здесь вставил для проверки км/сек, мол, увидит кто или нет. Велюров писал(а): что за сила, откуда взялась? Мышечная сила ног, жопы, спины, рук. Закон сохранения импульса таков MV+ mv=0. Поскольку масса Skylab (площадки для беготни рассматриваются как её часть) намного больше массы астронавта, то под действием пружины (мышцы ног, жопы, спины, рук) центр его масс будет ускоряться (отталкиваясь от более массивной опоры) в заданном руками (в данном случае) направлении. Вектор приложения этой мышечной силы и определяет дальнейшее развитие событий. Если астронавт оттолкнётся по направлению (радиальное) к центру цилиндра, то, понятно, что беготня будет невозможна, а вот при направлении отталкивания, близком к тангенциальному, он наберёт необходимую скорость, появится центростремительное ускорение, центробежная сила, короче можно бегать при определённой тренировке. Велюров писал(а): Никакой центробежной силы в природе не существует можно подобрать такой набор гимнастических упражнений, что пробить днище (или потолок) кабинки
Велюр-джан, несуществующая центробежная сила по модулю равна силе реакции опоры, если это будет не так, то либо будет проломлена опора, либо у имеющегося центростремительного ускорения будет прибавка.
|
Пт апр 22, 2011 5:36 pm |
|
|
Велюров
Site Admin
Зарегистрирован: Вс апр 10, 2011 5:55 pm Сообщений: 2875
|
Видите ли, движение в невесомости не будет иметь ничего общего с классическим атракционом "мертвая петля"
Визуально, это напоминало бы траекторию бильярлного шара, который отражается от стенок станции, при этом вы учтите, что реакция опоры ВСЕГДА направлена по нормали, как и мышечными усилиями можно отпрыгывать в нормальном направлении
тангенциально оттолкнутся по такому методу вы не сможете
патамушта вас ничто со стенкой не связывает и не прижимает
вам буксовать по льду доводилось? колеса крутятся, но никто никуда не едет, а почему? (потому что нет сцепления с дорогой)
P.S.
Главное отличие - астронавт бы при этом не смог бы сохранять ориентацию головой к радиальному центру, а беспорядочно бы обращался вокруг своей оси, как это обычно и случается с космонавтами (наблюдали по ТВ?)
|
Пт апр 22, 2011 5:50 pm |
|
|
|
Кто сейчас на форуме |
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 56 |
|
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
|
|