Невагомість

Невагомість - стан механічної системи, при якому дія на систему зовнішніх сил не викликає взаємного тиску частинок цієї системи. При цьому всі частинки даної системи знаходяться в невагомості і вага тіла дорівнює нулю, а діє лише сила тяжіння. У цьому випадку сила тяжіння виявляється лише динамічно, надаючи всій системі і тілам (тілу, опорі або підвісу), які знаходяться в ній, однакового прискорення.

Взагалі тіло під дією зовнішніх сил буде знаходитись у стані невагомості в тому разі, якщо:

1. дія зовнішніх сил є силою тяжіння;

2. сили поля тяжіння надають всім частинкам тіла однакового прискорення у будь-якому його положенні;

3. початкові швидкості всіх частинок тіла однакові.

Досліди з тілом, підвішеним до динамометра, підтверджують також попередні розрахунки ваги.

Вага тіла, напрям прискорення якого збігається з напрямом прискорення вільного падіння, менша за вагу тіла під час його перебування в спокої.

Якщо прискорення тіла напрямлене в бік, протилежний прискоренню вільного падіння, його вага стає більшою від ваги тіла під час його перебування в спокої. Збільшення ваги тіла, викликане його прискореним рухом, називають перевантаженням. Перевантаження, наприклад, зазнає пілот, що виводить літак з пікірування (рис.5). У нижній частині траєкторії літак рухається по колу з доцентровим прискоренням, напрямленим до його центра по вертикалі вгору.

Мал. 5.

Абсолютне значення прискорення

Але його проекція на вертикальну вісь, напрямлену вниз, від'ємна:

Тому вагу пілота, тобто силу, з якою він діє на опору (крісло), визначають за формулою:

Таким чином, вага пілота більша від його "нормальної" ваги, що дорівнює mg, на величину , тобто пілот зазнає перевантаження. Якщо під час виходу із пікірування доцентрове прискорення перевищує за абсолютним значенням прискорення вільного падіння g в n раз , то вага пілота

тобто вона буде в (n + 1) разів більшою від нормальної ваги пілота.

Під час перевантаження збільшують свою вагу і внутрішні органи організму пілота, збільшується сила, з якою вони діють один на одного і на його кістяк (скелет). Це викликає больові відчуття, а надмірні перевантаження можуть стати небезпечними для здоров'я. Треновані пілоти витримують перевантаження до 10 mg (зазвичай перевантаження виражають не через величину mg, а через величину g і говорять, що перевантаження дорівнює, наприклад 10 g).

Дата добавления: 2015-05-23