La ingravidez es experimentada por la gente durante la caída libre . Aunque el término “gravedad cero ” sea de uso frecuente como sinónimo, la ingravidez en órbita no es el resultado de la gravedad sí mismo que es eliminada o aún reducida perceptiblemente (de hecho, la aceleración hacia la tierra debido a la gravedad en una altitud de 100 kilómetros es el solamente 3% menos que en la superficie de tierra.) La ingravidez (en línea general) ocurre cuando es un cuerpo (e. persona): el caer libremente; en órbita; en espacio exterior (lejos del planeta, de la estrella, o del otro cuerpo masivo); en un aeroplano que sigue una trayectoria de vuelo parabólica particular (e. el " " del cometa del vómito;); o uno de varios otros bastidores de la referencia (aún más inusuales).

Más generalmente, la ingravidez ocurre cuando una persona (o el objeto) está sujeto (a lo más) a la sola fuerza sin contacto del de la gravedad (o no es actuado sobre por ninguna fuerza de aceleración), contra (en experiencia humana) los casos lejos más típicos en los cuales una fuerza del contacto es actuar-tal como:

que se coloca en la tierra, sentándose en una silla en la tierra, el etc. (la gravedad es contradicha por la fuerza de reacción de la tierra);
el volar en un plano (la gravedad es contradicha por la elevación que las alas proporcionan) - ver abajo para la trayectoria especial que forman una excepción;
Reingreso atmosférico, uso de un paracaídas : La fricción atmosférica decelera el vehículo;
durante una maniobra orbital en una nave espacial, o durante la fase del lanzamiento: el Rocket proporciona el empuje .

(La diferencia principal es que la gravedad es una fuerza de campo que actúa directo en una persona y/o otros cuerpos, apenas como en el vehículo masa-mientras que las fuerzas como el acto atmosférico a través de contacto en el cuerpo del vehículo sí mismo de la fricción y del empuje (y se transmiten, alternadamente, a través del contacto entre el vehículo y la persona). Hacia adentro el primer caso “no empujan” a la persona y el piso del vehículo hacia uno otro; en los otros casos, la fuerza es transmitido con el de la estructura del vehículo a la persona y/o el contenido.)

Descripción

Qué seres humanos perciben como " weight" no está realmente la fuerza de la gravedad que tira de nosotros hacia la tierra (realmente, hacia el centro del Tierra-aunque ésta sea la definición técnica del " weight"). Qué sentimos como " weight", está realmente la fuerza de reacción normal (o cualquier superficie cerca nos apoyan) del " de tierra; pushing" ascendente contra nosotros para contrariar la gravedad hacia abajo tirar-que es: el " " evidente del peso ;. El (en el resto de este artículo, el término “peso”, sin “evidente”, se utiliza en este sentido.) mientras que éste no es siempre intuitivo, se imagina el piso el salir de debajo usted: sin él, usted estaría caer-y experimentando ingravidez. Es el piso que le apoya contra gravedad de tirar-y que le guarda de caer al centro del Tierra-que crea la sensación del " weight".

Por ejemplo: una persona en una elevación quebrada en " de la caída libre ; experiences" ingravidez. Esto está porque no hay fuerza del piso de la elevación en los pies de la persona, contra el tirón de la gravedad, como están tirando hacia abajo la elevación y a la persona con la misma aceleración. Cuando la elevación está en descanso en la tierra, sin embargo, la fuerza de la gravedad que tira hacia abajo en la persona es emparejada exactamente (en la dirección opuesta, y por la misma cantidad) por la ayuda del piso de la elevación.

Porque el esqueleto de la persona es sólido, cada sección representativa horizontal de la persona experimenta no sólo la fuerza debido a la gravedad en ella, pero también el peso de cualquier porción de la persona está sobre él. (en el caso de un objeto, o la porción de eso, de debajo la cual no se apoya, pero suspendido de arriba, una “presión negativa”, o gradiente de la tensión existe. Ocurre porque cada sección representativa de un objeto colgante, una cuerda por ejemplo, debe apoyar el peso de cada pedazo debajo de ella.) pieza del de " de la sensación; weight", entonces, está experimentando realmente tal gradiente de la presión/de la tensión dentro de lo suyo partes del cuerpo (e.: mientras que se colocaba en un pie, el pie en la tierra sentiría el de la presión de del peso corporal entero, mientras que la otra pierna y ambos brazos feel/be sujetado a los gradientes del de la tensión de de su propio peso que era tirado hacia abajo contra sus zócalos).

En caída libre, una persona o un objeto no experimenta ningún peso mensurable (o evidente) porque todas las partes del objeto están acelerando uniformemente (cuaesquiera variaciones en la aceleración debido a las fuerzas de marea que son imperceptibles).

Terminología

Gravedad cero

A menudo, el término “gravedad cero” o “gravedad reducida” se utiliza para describir ingravidez, pero éstos son científico inexactos. Una nave espacial y su contenido son mantenidos órbita por la gravedad del cuerpo que se mueve en órbita alrededor; que son todos conforme áspero a la misma gravedad es la razón de la ingravidez. El James Oberg explica: El mito que los satélites permanecen en órbita porque tienen " gravity" de la tierra escapada; es perpetuado más lejos (y falso) por el uso casi universal del " zingy pero físicamente absurdo de la frase; gravity" cero; (y su primo del techweenie, " microgravity") para describir las condiciones que hacen caída libre a bordo de los vehículos de espacio orbiting. Por supuesto, esto no es verdad; la gravedad todavía existe en espacio. Guarda los satélites de volar inmediatamente en vacío interestelar. Cuál falta es " weight", la resistencia de la atracción gravitacional por una estructura anclada o una contrafuerza. Los satélites permanecen en espacio debido a su enorme velocidad horizontal, que los permite--mientras que inevitable siendo tirado hacia la tierra por la gravedad--para caer " sobre el horizon." El retiro curvado de la tierra a lo largo de la superficie redonda de la tierra compensa la caída de los satélites hacia la tierra. Apresurar, no colocar o la carencia de la gravedad, de los satélites de las subsistencias para arriba, y de la falta de entender este concepto fundamental significa que " de mucha el otro gente de las cosas; know" apenas no está tan.

Microgravedad

El término “microgravedad ” también se utiliza porque la ingravidez en e. la nave espacial o el otro envase no es perfecta. Las causas en órbita de tierra incluyen:
La gravedad centrípeta del

disminuye 1 PPM para cada aumento de los 3m en altura. Los objetos que no son puntos sentirán una fuerza de marea, un tirón diferenciado en sus varias piezas.
En una nave espacial en órbita la fuerza centrífuga es además más alta en el lado superior. (Ésta es también la fuerza de marea.)
Los objetos salieron del " solo de la voluntad; fall" hacia la pieza más densa de la nave espacial. Cuando tocan eventual la nave espacial, pararán el moverse y sentirán el peso.
Aunque muy es fino, hay un poco de aire en el nivel altura de la órbita de s de la lanzadera espacio del la 'de 185 a 1.000 kilómetros, que causa la desaceleración debido a la fricción. Esto se percibe como " weight" en la dirección del movimiento. Sobre el 10,000km, esto se descolora en el negligibility comparado al viento solar .
La izquierda a sí mismos, diversas piezas de un vehículo cualquier lado de su plano orbital está en sus propios planos orbitales. Hacia adentro el marco de la referencia del vehículo, esto empuja objetos hacia adentro hacia el plano orbital del vehículo en conjunto.

El símbolo de la microgravedad, µg del, fue utilizado en las insignias STS-107 del vuelo de la lanzadera de espacio, porque este vuelo fue dedicado a la investigación de la microgravedad (véase el cuadro en ese artículo).

Peso reducido

Aviones reducidos del peso

Aviones de C-9 de la NASA

El avión reducido de la gravedad C-9 de s de la NASA 'se basa en el centro espacial de Lyndon B. Johnson y llamó cariñosamente el " " del cometa del vómito;. Es un aeroplano que la NASA vuela en arcos parabólicos de 6 millas de largo, primero subiendo en altitud, después cayendo, de una manera tal que la trayectoria y la velocidad de vuelo correspondan a la de un objeto sin la propulsión y la experimentación de la fricción del aire. Esto es observada por la propulsión y el manejo tales que la fricción del aire está compensada y nada. El resultado es que el interior de la gente no está empujado hacia la parte inferior o ningún otro lado del plano, es decir son temporalmente ingrávidos, cada vez por un período de 25 segundos. Típicamente un vuelo dura cerca de dos horas, sobre las cuales se vuelan 40 parábolas.

Universidad de la microgravedad de la NASA - las oportunidades reducidas del vuelo de la gravedad planean, también conocido como el programa reducido de las oportunidades del vuelo del estudiante de la gravedad, permiten que los equipos de estudiantes sometan una oferta del experimento de la microgravedad. Si están seleccionados, los equipos diseñan y ejecutan su experimento, y se invita a los estudiantes que vuelen en el C-9 de McDonnell Douglas de la NASA. El avión vuela en el patrón descrito arriba, de modo que el experimento tenga alrededor 20 a 25 segundos (cada parábola) para realizar su función en microgravedad.

Corporación de la gravedad cero

La corporación de la gravedad cero funciona un modificado Boeing 727 que vuele los arcos parabólicos similares a los de los aviones reducidos de la gravedad de la NASA. Los vuelos se pueden comprar para los propósitos del turismo y de la investigación.

Zero-g de la Agencia Espacial Europea A300

La Agencia Espacial Europea vuela vuelos parabólicos en un avión especial-modificado de Airbus A300, para investigar la microgravedad . El ESA vuela las campañas de tres vuelos en días consecutivos, cada vuelo del del vuelo cerca de 30 parábolas, por un total de cerca de 10 minutos de ingravidez por vuelo. Las campañas del ESA se funcionan actual desde Burdeos - aeropuerto de Mérignac en el Francia por el Novespace de la compañía, mientras que el avión es funcionado por el en vol. (CEV de los d'essais del centro - centro francés del vuelo de prueba). Los primeros vuelos del zero-G del ESA eran en 1984, usar un avión de la NASA KC-135 en el Houston, Tejas. El en fecha el marzo de 2006, el ESA ha volado 43 campañas. Otros aviones que ha utilizado incluyen el ruso Ilyushin Il-76 MDK y el francés Caravelle .

Otros

En Austria, una compañía llamó las ofertas de Parabelflug de Paul los vuelos parabólicos, pero se prohíben de vuelos de ofrecimiento del zero-g, y ahora ofrecen solamente vuelos marcianos y lunares de la gravedad.

Una compañía en Hungría ofreció breve vuelos parabólicos, pero salió de negocio después solamente de algunos vuelos.

Una compañía sueca, xerográfico, prevista para volar vuelos parabólicos con el gigantesco Ilyushin Il-76, pero la persona a cargo del proyecto dejó la compañía, y el proyecto fue cancelada.

Instalaciones reducidas terrestres del peso

Las instalaciones terrestres que producen las condiciones del reducir-peso para los propósitos de la investigación se refieren típicamente como los tubos de la gota o torres de la gota.

Instalaciones de la gota de la NASA

La facilidad de la gravedad cero de la NASA, situada en el centro de investigación de Glenn en el Cleveland, Ohio, es un eje vertical de 145 metros, en gran parte debajo de la tierra, con un compartimiento integral de la gota del vacío, en el cual un vehículo del experimento puede tener una caída libre para una duración de 5.18 segundos, cayendo una distancia de 132 metros. El vehículo del experimento se para en aproximadamente 4.5 metros de las pelotillas del poliestireno ampliado y experimenta un índice máximo de la desaceleración de 65g.

También en la NASA Glenn es la segundo torre de la gota 2.2, que tiene una distancia de la gota de 24. Los experimentos se caen en un protector de la fricción, para reducir los efectos de la fricción del aire. El paquete entero se para en un bolso de aire alto de 3.3 metros, a un índice máximo de la desaceleración de aproximadamente 20g. Mientras que la facilidad de la gravedad cero conduce uno o dos gotas por día, la segundo torre de la gota 2.2 puede conducir hasta doce gotas por día.

El centro del vuelo espacial de Marshall de la NASA recibe otra facilidad del tubo de la gota que sea 105 metros de alto y proporciona una segundo caída libre 4.6 bajo condiciones near- del vacío .

Los seres humanos no pueden utilizar estos ejes de la gravedad, pues la desaceleración experimentada por el compartimiento de la gota mataría probablemente o dañaría seriamente cualquier persona usar ellos; 20 el g está sobre la desaceleración más alta que un ajuste y un ser humano sano pueden soportar momentáneamente sin sufrir lesión permanente.

Otras instalaciones por todo el mundo

El laboratorio de la microgravedad de Japón (MGLAB) - 4.5 s libera caída
Tubo experimental de la gota del departamento de la metalurgia de Grenoble - 3.1 s liberan caída
Universidad de Fallturm Bremen de Bremen en el Bremen .74 s liberan caída

Peso reducido en el entrenamiento experimental

La gente tiene reacciones de diferenciación a las sensaciones reducidas del peso, y éstas pueden comprometer seguridad de vuelo si no entrenan a un piloto de los aviones para responder correctamente, particularmente en una emergencia. Normalmente en el entrenamiento de vuelo, los instructores del vuelo introducirán gradualmente maniobras reducidas del peso, mientras que cuidadosamente supervisan al piloto de estudiante. La mayoría de los estudiantes hacen acostumbrados a la sensación y pueden realizarse satisfactoriamente con un cierto entrenamiento. Los estudiantes que no pueden superar su ansiedad no podrán terminar el entrenamiento de vuelo.

Flotabilidad neutral

La ingravidez se puede también simular con el uso de la flotabilidad neutral, en el cual los temas humanos y el equipo se colocan en un ambiente del agua y se cargan o buoyed hasta que asomen en el lugar. La NASA utiliza flotabilidad neutral para prepararse para el EVAs en su laboratorio de la flotabilidad neutral. La flotabilidad neutral también se utiliza para la investigación de EVA en laboratorio de los sistemas de espacio de s de la Universidad de Maryland el el ', que funciona el único tanque de flotabilidad neutral en una universidad o una universidad.

Es importante observar que la flotabilidad neutral no es ingravidez. Mientras que ambas experiencias ofrecen la flotación, los astronautas que todavía están haciendo el entrenamiento de la flotabilidad neutral sienten su peso corporal completo dentro de su spacesuit. En órbita, el cuerpo de un astronauta no pesa nada.

Ingravidez en una nave espacial

Los largos periodos de la ingravidez ocurren en una nave espacial fuera de la atmósfera de un planeta, con tal que no hay propulsión aplicada y la nave no está girando. Éste es el caso al mover en órbita alrededor de la tierra (excepto cuando el fuego de cohetes para el orbitario maniobra, pero no durante el reingreso atmosférico . La ingravidez no ocurre en una nave de Rocket que esté acelerando encendiendo sus cohetes. Incluso si el cohete acelera uniformemente, la fuerza es aplicada al extremo trasero del cohete por el gas de escape y esa fuerza se transfiere a través de la nave vía la presión o la tensión, imposibilitando ingravidez. La ingravidez en una nave espacial o una estación espacial se alcanza por la caída libre. La nave y todas las cosas en ella están cayendo literalmente hacia la superficie de tierra, pero su velocidad en órbita alrededor de la tierra permite caer casi perpetua.

Ingravidez en el centro de un planeta

En el centro de un planeta una persona sentiría ingrávida porque el tirón de la masa circundante del planeta se anularía. Más generalmente, la fuerza gravitacional es el cero por todas partes dentro de un planeta simétrico del hueco esférico, por el teorema de Shell.

Efectos sobre la salud

Después del establecimiento de estaciones orbiting que se pueden habitar para las duraciones largas por los seres humanos, la exposición a la ingravidez se ha demostrado para tener algunos efectos deletéreos a la salud. Bien-adaptan a los seres humanos a las condiciones físicas que prevalecen en la superficie de la tierra. Cuando son ingrávidos, ciertos sistemas fisiológicos comienzan a alterar y las ediciones de salud temporales y de largo plazo pueden ocurrir.

La condición inicial más común experimentada por los seres humanos después de los primeros pares de horas o de ingravidez se conoce tan como síndrome de adaptación de espacio o SAS, designado comúnmente enfermedad del espacio. Los síntomas incluyen el queasiness general, náusea, vértigo, letargo, de los dolores de cabeza que vomita y un malestar total. El primer caso fue divulgado por el Gherman Titov del cosmonauta en 1961. Desde entonces los áspero 45% de toda la gente a experimentar libremente el flotar bajo gravedad cero también han sufrido de esta condición. La duración de la enfermedad del espacio la varía, pero de ningún modo tiene durada más de 72 horas. Para ese punto los astronautas han crecido acostumbrados al nuevo ambiente. la NASA mide el SAS usar el " Scale" de Garn;, nombrado para el Jake Garn del senador de Estados Unidos, cuyo SAS durante el STS-51-D era así que severo en cuanto a alinearse 13 en esta escala.

Los efectos nocivos más significativos de la ingravidez de largo plazo son la atrofia del músculo y deterioración del esqueleto, o el osteopenia del vuelo espacial; estos efectos se pueden reducir al mínimo con un régimen del ejercicio. Otros efectos significativos incluyen la redistribución flúida, una reducción del sistema cardiovascular, la producción disminuida de desordenes rojos del balance de los glóbulos, y un debilitamiento del sistema inmune . Pocos síntomas incluyen la pérdida de masa del cuerpo, de congestión nasal, de disturbio del sueño, de exceso de la flatulencia, y de puffiness de la cara. Estos efectos son reversibles sobre vuelta a la tierra.

Muchas de las condiciones causadas por la exposición a la ingravidez son similares a ésas que resultan del envejecimiento. Los científicos creen que los estudios de los efectos perjudiciales de la ingravidez podrían tener ventajas médicas, tales como un tratamiento posible para la osteoporosis y asistencia médica mejorada para el el postrado en cama y mayor.

Ver también

Gravedad artificial
Adaptación humana al espacio
Universidad de la microgravedad
Cometa del vómito

.

Zenithic

Artemisia tridentata

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