невесомость

НЕВЕСОМОСТЬ
Автор работы - Т.Ф.Первушкина, учитель физики
МБОУ ООШ с.Колдаис Шемышейского района
2012г.
Цели работы: показать проявление невесомости на
Земле, в космосе и практическое использование
явления невесомости.
Задачи: изучить историю открытия
невесомости, значение работ Галилея,
Циолковского в области невесомости,
рассмотреть проявление невесомости в
земных условиях, влияние невесомости на
организм человека, проявление законов
гидростатики, развитие космической
технологии в условиях невесомости.
В условиях невесомости всё
выглядит так же, как и в
условиях весомости, за
исключением веса, в связи с
чем в условиях невесомости
всё выглядит не так, как в
условиях весомости».
Я.Е.Гегузин,
специалист по физике
жидкости, профессор
Невесомость – это явление для всех
жителей Земли странное. Я оторвался
от кресла, насколько это позволяли
привязные ремни, и как бы повис между
потолком и полом кабины, испытывая
исключительную лёгкость во всех
членах. Всё вдруг стало делать легче. И
руки, и ноги, и всё тело стали будто не
моими. Они ничего не весили. Не
сидишь, не лежишь, а как бы висишь в
кабине. Все незакреплённые предметы
тоже парят, и наблюдаешь их, словно во
сне. И планшет, и карандаш, и
блокнот…А капли жидкости,
пролившиеся из шланга, приняли
форму шариков; они свободно
перемещались в пространстве и,
коснувшись стенки кабины, прилипли к
ней, будто роса на цветке.
В IV веке до нашей эры
крупнейший учёный
античности Аристотель,
проанализировав и
обобщив имевшиеся к
тому времени научные
знания, пришёл к
выводу: невесомость – а
также пустота –
неестественны, а потому
невозможны.
В 1636 году Галилео Галилей создаёт свой
наиболее важный итог всей жизни «Беседы и
математические доказательства о двух новых
науках». Именно в этой книге Галилея
опровергается одна из ошибок Аристотеля о
невозможности состояния невесомости.
Галилей Галилео
(1564-1642)
Вес тела равен нулю. Состояние тела, при котором его
вес равен нулю, называется невесомостью. Невесомость
означает отсутствие веса, а не массы. Масса тела,
находящегося в состоянии невесомости, остается такой
же, какой и была.
В состоянии невесомости все тела и их отдельные части
перестают давить друг на друга. Космонавт при этом
перестает ощущать собственную тяжесть; предмет,
выпущенный из его пальцев, никуда не падает; маятник
замирает в отклоненном положении; исчезает различие
между полом и потолком. Все эти явления объясняются
тем, что гравитационное поле сообщают всем телам одно
и то же ускорение.
Современный способ производства дроби изобрел
в 1872 году Уильям Уоттс, слесарь-водопроводчик
из Бристоля (Великобритания). Дробинки в то
время либо отливали по одиночке в формах, либо
рубили из толстой свинцовой проволоки и потом
обкатывали во вращающемся барабане до
округлой формы, либо лили расплавленный
свинец с небольшой высоты в бочку с водой –
получались каплевидные дробины. Так вот,
однажды Уоттсу приснился дождь из сферических
капель воды. Проснувшись, он понял, что надо
лить расплавленный свинец с достаточно большой
высоты в специальной башне с водяным
бассейном внизу. По пути капли свинца станут
почти идеально сферическими. С тех пор дробь так
и делают.
Состояние
невесомости
возникает на
борту
космическог
о корабля,
который
вращается
вокруг
Земли.
Вот как описывал состояние
невесомости К.Э.Циолковский в
1895 году, за семь десятилетий до
полёта Ю.А.Гагарина, в повести
«Грёзы о земле и небе»: «Я
путешествовал по воздуху во все
углы комнаты, с потолка на пол и
обратно, переворачивался в
пространстве, как клоун… Желая
достать разные вещи, одеться, мы
всё сдвинули – всё полетело,
закружилось, застукалось и о нас, и
о стены, и друг о друга… Вода из
графина от толчка вылилась и
летала сначала в идее
колебавшегося шара, а потом
разбилась при ударах на капли и,
наконец, прилипла и расползлась
по стенам».
Утверждая возможность
пилотируемых полётов,
К.Э.Циолковский впервые глубоко и
всесторонне рассмотрел вопрос о
влиянии невесомости на организм
животных и человека.
Основной вывод, к которому
пришёл учёный, - невесомость не
препятствует сохранению жизни.
Жизнь в условиях невесомости
будет продолжаться. Это важное
заключение явилось результатом
глубокого естественнонаучного
анализа возможного влияния
невесомости на живые организмы.
Учёный обоснованно
указал, что в основе
транспорта и поступления
в клетки растений и
животных необходимых
для жизни химических
соединений: кислорода,
воды, белков, жиров и
углеводов – лежат два
основных физических
процесса: диффузия и
движение жидкости по
капиллярам. Циолковский
указывает, что оба эти
процесса будут
осуществляться и в среде
без тяжести…»

К.Э.Циолковский реально
представлял себе, что на
определённом этапе развития
космонавтики возникнет
необходимость в
экспериментальном изучении
влияния невесомости на
организм человека и животных.
В связи с этим он разработал и
предложил различные методы
воспроизведения
биологических и
физиологических эффектов
невесомости в лаборатории.
Некоторые из этих методов
успешно используются в
космической биологии и
медицине.
Если контейнер с
аппаратурой
сбрасывается с
башни высотой 20
метров, то
состояние
невесомости
длится около 2
секунд.
Около ста лет назад
Рэлей изучал
поведение
падающих капель.
За один полет может быть выполнено от 10 до 20 таких
режимов средней продолжительностью 25-30 секунд каждый.
Длительность полета на невесомость составляет 1,5 - 2 часа.
Наиболее
длительное в
земных условиях
состояние
невесомости
можно получить,
запуская на
большую высоту
ракеты - зонды.
Состояние
невесомости
продолжалось в
этих опытах до 10
минут.
Кратковременное
(почти мгновенное)
состояние
невесомости
испытывал каждый
из нас в момент
опускания на
качелях из верхней
точки. Ощущение
это
воспринимается по
- разному: одним
нравится, а у
других, как
говорится,
«захватывает дух».
14 октября 1801 года
Родился бельгийский физик и математик Джозеф Антони
Фердинанд Плато (Plateau Joseph Antoine Ferdinand). Он
занимался теорией зрения и теорией цветов.
Занимался вопросами цветного зрения и видимого движения
послеобразов.
В 1843 году Плато потерял зрение, но продолжил научную
работу.
Первые исследования по
имитации невесомости
провёл в 1843 году
бельгийский физик Жозеф
Плато.
Гидроневесомость в настоящее время широко
используется при подготовке космонавтов.
Надев скафандры, они обрабатывают в
специальном бассейне те операции, которые
им предстоит выполнять в открытом космосе,
на борту орбитальной станции. В бассейне с
этой целью размещают полноразмерный макет
станции со всем необходимым оборудованием.
Лётчик – космонавт
А.А.Серебров

В состоянии невесомости на борту
космических аппаратов существенно
изменяется соотношение сил веса и сил
другой физической природы, действующих
на вещество. По этой причине в
невесомости проявляется ряд физических
эффектов, которые в обычных условиях на
Земле подавлены или замаскированы из –
за наличия у тел веса. Именно на
использовании этих эффектов и основаны
методы космической технологии.
РЕЗКОЕ ВОЗРАСТАНИЕ РОЛИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭФФЕКТОВ





ИСЧЕЗНОВЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПЛАВУЧЕСТИ
ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ СНИЖЕНИЕ РОЛИ ТЕПЛОВОЙ
КОВЕКЦИИ
ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И
ОТВЕРДЕВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
ВОЗМОЖНА ЛЕВИТАЦИЯ РАСПЛАВОВ (ИХ ТЕПЛОВАЯ
ОБРАБОТКА) БЕЗ КОНТАКТА СО СТЕНКАМИ
КОНТЕЙНЕРА
ВЫСОКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАВЛЯЮЩИХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВЕЩЕСТВО

Изучив историю открытия
невесомости и рассмотрев методы
космической технологии, я убедилась,
что любое физическое явление имеет
важное практическое значение для
человека.