Техника - молодёжи 1961-07, страница 8

♦правильно ли мы понимаем невесомость? ♦чего больше между невесомостью и перегрузной - различия или сходства? ♦может ли человен весить тонну?

об этом рассназывает статья

ПАРАДОКСЫ ВЕСА

Н. СЕЛЯКОВ, доктор технических неук, профессор (г. Вологда)

Рис. И. КАЛЕДИНА

<

РАССКАЗЫВАЮТ, что профессор Пизанского университета Галилео Галилей был освистан своими коллегами: он утверждал, что все тела должны падать с одинаковой скоростью. Ни логика молодого профессора, ни прямые опыты не произвели на его противников никакого впечатления.

Галилей рассуждал примерно так: предположим, что тяжелый камень падает быстрее легкого. Тогда при связывании этих камней легкий будет тормозить движение тяжелого, то есть будет действовать на него с силой, препятствующей его падению. Но, с другой стороны, вес соединенных камней больше, чем вес одного тяжелого, поэтому связка должна падать быстрее, чем тяжелый камень. Выходит, предположение неверно. Все тела должны падать с одинаковой скоростью независимо от их веса. Значит, между ними не возникает никаких усилий. Значит, во время свободного падения они невесомы.

МАЯТНИК ЛЮБИМОВА

Профессор МГУ Н. А. Любимов хорошо иллюстрировал мысль Галилея. Русский физик показывал своим студентам интересный опыт. Точка подвеса маятника укреплялась на доске, которая могла свободно падать. Если отклоняли маятник в крайнее положение и освобождали его одновременно с началом падения доски, то он оставался неподвижным относительно доски и никаких колебаний не совершал. Если же начало движения доски совпадало с моментом, когда маятник, падая вниз, находился в вертикальном положении, то он начинал совершать круговое движение. Оставалась лишь инерция, которая или сохраняла маятник в по-

Н а еиладне: ранета вместе с находящимся ■ ней космонавтом н свободно висящий предмет являются двумя небесными телами, каждое из которых движется по своей траектории вокруг Земли. Поэтому предмет внутри ракеты начинает описывать эллипс.

кое. или заставляла его вращаться. Сила тяжести в обоих случаях исчезала для маятника.

Летчик, сидя в кабине свободно падающего самолета, чувствует себя так, как будто сиденье самолета уходит из-под него. Это происходит оттого. что пилот давит на сиденье со значительно меньшей силой, чем при горизонтальном полете или при подъеме самолета вверх. Нечто подобное испытывает каждый, кто находится в кабине лифта при резком спуске вниз. Поэтому одно дело, когда человек взвешивается, находясь на Земле, и весы неподвижны относительно нее (это будет его нормальный вес), и совсем другое дело, если взвешивающийся человек вместе с весами находится в гипотетической комнате, которая падает свободно относительно Земли. Тогда весы прекращают свою работу, а человек становится как бы невесомым.

Такое состояние мы называем динамической невесомостью. Оно появляется тогда, когда система тел находится только под воздействием

Падающий маятник ведет себя довольно странно: он или замирает, или начинает

вращаться.

силы тяжести, то" есть когда на нашу систему не действуют никакие другие силы (трение, сила тяги двигателя и т. п.).

В опытах профессора Любимова длительность состояния, близкого к динамической невесомости, составляла доли секунды. Летчик, находящийся в кабине самолета, падающего с высоты 2 — 3 км. испытывает состояние, близкое к невесомости, более длительное время, но не превосходящее одной минуты. Кратковременным является уменьшение веса и для пассажира, находящегося в кабине опускающегося лифта. Поэтому раньше явление невесомости не вызывало особого интереса. Сейчас иное положение. С появлением спутников, лунников, кораблей-спутников и космических ракет состояние динамической невесомости может быть длительным. Поэтому сейчас оно возбуждает особый интерес, за исключением Ю. Гагарина еще ии один человек длительно не находил ся в этом состоянии.

ЧТО ТАКОЕ ДИНАМИЧЕСКАЯ

НЕВЕСОМОСТЬ?

Попробуем разобраться в этом вопросе поподробнее. Это тем более интересно, что многие неверно представляют себе состояние динамической невесомости.

Представим себе высотную ракету, падающую под действием силы тяжести на Землю. Внутри нее будет динамическая невесомость.

Ракета движется прямолинейно к центру Земли. Очевидно, что вся ракета в целом и все, что жестко связано с ней, будет двигаться с ускорением, равным ускорению ее центра тяжести, находящегося в точке О. Несколько дальше точки О в ракете находится предмет, с нею не связанный. Силы тяготения между предметом и ракетой можно считать исчезающе-малыми по сравнению с силой притяжения к Земле. Поскольку предмет находится на большем расстоянии от центра притяжения, чем точка О, он будет падать с меньшим ускорением, чем точка О и стенки ракеты. Следовательно, предмет будет удаляться от точки О. Удаляться от центра тяжести

5