menu 3 ЗАКОН НА НЮТОН ЗА ГРАВИТАЦИЯТA
Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

Физични явления в състояние на безтегловност

Вода без опаковка

В състояние на безтегловност „разлята“ вода не пада на пода, а свободно се носи в пространството. Тъй като общата външна сила, действаща върху течното тяло, е равна на нула, силите, които са почти незабележими на земната повърхност, започват да играят важна роля – говорим за т. нар. сили на повърхностно напрежение. Под влиянието на силите на повърхностното напрежение течността се оформя в голяма топка (капка с формата на топка). Когато докосне повърхност, намокрена с течност, тя се разлива по повърхността.

Закон на Архимед

В състояние на безтегловност подемната сила в течността, която, по закона на Архимед, съществува на земната повърхност, е равна на нула. Затова и пламъкът на горящата свещ не е изтеглен в посока нагоре, а е много по-малък, гори лошо и прилича на топка. На повърхността на Земята, имайки предвид закона на Архимед, горещите димящи газове се издигат нагоре, а мястото им се заема от въздуха от околната среда, осигурявайки кислород на пламъка. Поради това варенето на вода в безтегловно състояние е проблематично. При обикновеното загряване на течността в съдинка на Земята, първо настъпва загряване на дъното на съдинката, което води до нагряване на течността на дъното, която по-топла част после се издига нагоре (под влияние на подемната сила), а останалата по-студена част постепенно заема мястото ѝ долу и така цялата течност се нагрява. В състояние на безтегловност този механизъм на автоматично смесване на течността не работи, и тя трябва да се разбърква ръчно. Но от друга страна, няма значение дали я нагряваме отгоре или отдолу. При безтегловност понятията „долу“ и „горе“ нямат смисъл.

Изолирана система от обекти

На повърхността на Земята ние сме постоянно в контакт със Земята, привличани от нейната сила на тежестта и получаваме „опора“ от триенето на обувките си с повърхността, върху която стоим. При повечето си дейности ние несъзнателно и напълно автоматично използваме пренасянето на част от енергията, импулса или момента на импулса към Земята. Когато скачаме, отскачаме от Земята и получаваме силен импулс в посока нагоре. При безтегловност възможността за отскок е много по-малка. При един удар с чук, чукът действа върху обекта, но поради реакцията му, и обектът действа върху чука, и по този начин му дава импулс да се върне в посока назад. Тази реакция се елиминира от силата на Земята, защото ние „здраво сме стъпили на Земята“. В състояние на безтегловност, след като космонавтът приложи удар с чук, самият той ще “отлети” в обратна посока. Когато боравите с гаечен ключ, моментът на импулса се придобива и от инструмента, и от лицето, което борави с него. Всъщност, на повърхността на Земята ние „задвижваме“ цялата Земя, която, разбира се, „не помръдва“. На космическата станция опитът за затягане на винта с гаечен ключ означава, че космическият кораб се завърта в обратна посока. Космонавт, който би взел и включил настолен вентилатор, също ще се завърти в посока, обратна на посоката на перката на вентилатора. (За щастие, с по-ниска скорост, която зависи от съотношението на моментите на инерция на двата обекта.)

Използване на състоянието на безтегловност

Използването на безтегловността все още е на експреиментален етап. Вече е ясно, че безтегловността е идеална за по-добър растеж на някои видове монокристали, при които гравитационната сила може да причини неравномерно разпределение на различно тежките частици и цялостен дефект на кристалната решетка. По този начин, например, могат да бъдат произведени нови видове полупроводници. Дори някои органични вещества в безтегловно състояние създават по-съвършена и правилна структура, която вече се използва за разработване на по-добри лекарства. Подобно на кристалите, в безтегловно състояние също могат да се получат превъзходни сплави. В момента се провеждат експерименти с начина на горене в състояние на безтегловност, което може да доведе до подобряване на двигателите с вътрешно горене на Земята, както и до получаването на нови видове въглеводородни горива.

filter_none

Обучителна програма

Презентация 1
Презентация 2
track_changes