Длительное пребывание в условиях невесомости приводит к недозагрузке мышц и опорно-двигательного аппарата человека. В связи с чем космонавты должны выполнять специальные физические упражнения, носить особые костюмы, затрудняющие движения и т. п. Однако, как показывает накопленный опыт, всего этого недостаточно. Кардинальное решение проблемы может быть достигнуто только созданием искусственной силы тяжести. Рассмотрим один из способов. На рис. 8.6. показано сечение космической станции в форме бублика, которая вращается вокруг центральной оси. В системе отсчета, связанной со станцией, действуют: сила тяготения, сила инерции, обусловленная вращением станции вокруг Земли и сила инерции, обусловленная вращением станции вокруг оси. Первые две силы компенсируют друг друга (этим и обусловлена невесомость). Последняя сила будет восприниматься как сила
Рис. 8.6. Возникновение искусственной силы тяжести во вращающейся космической станции тяжести F = —т·а . Ускорение во вращающейся системе это — центростремительное ускорение
где ω — угловая скорость вращения станции вокруг оси, a r — удаление от оси. Направлена искусственная сила тяжести по радиусу от оси вращения
В данном случае величина центростремительного ускорения дает значение местного ускорения свободного падения. Выполним некоторые расчеты. Пусть жилые помещения расположены на расстоянии r = 50 м от оси вращения и требуется создать искусственную силу тяжести, равную половине земной:
Из формулы (8.8) найдем
Такая угловая скорость соответствует частоте вращения 3 об/мин.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Искусственное тяготение» з дисципліни «Біомеханіка»
