Какое может быть объяснение того, что космонавты не ощущают никаких ускорений и находятся в постоянной невесомости?

Всем известно, что Земля движется вокруг Солнца по орбите со скоростью 107.218 км/ч.


ВОПРОС:
Космонавт на МКС не может не ощущать изменение скорости на 55.400 км/ч каждые 45 минут?
Он обязательно должен чувствовать ускорение 8,76 м/с2 или 0,89g , которое меняет направление на противоположное каждые 45 минут.

Однако, судя по всему, никаких ускорений космонавты не ощущают и находятся в постоянной невесомости.

Какое этому может быть объяснение?

0

В системе отсчёта Солнца скорость МКС то увеличивается, то уменьшается. Потому что складываются векторы скоростей.

Таким образом, МКС двигается вокруг Солнца почти прямо, еле заметной змейкой:
Вектор скорости МКС почти не отклоняктся от направления движения Земли по орбите Солнца (отклоняется, конечно, в стороны, но совсем не намного, менее 15 градусов).

Зато линейная скорость МКС по этой почти прямой "змейке" меняется от 79 до 134 тысяч км/ч каждые 45 минут.

За 45 минут ускорение, сопоставимое с ускорением свободного падения, увеличивает скорость почти в два раза (точнее в 1,7 раза).
А потом с той интенсивностью снижает ее.

Изменение линейной скорости в 55 тысяч км/ч за 45 минут для вестибулярного аппарата никаким образом не может быть привычным задолго до его рождения.
И не может остаться незаметным.

Добавлено через 3 минуты
Вестибулярный аппарат должен чувствовать изменение скорости движения — он отвечает за восприятие линейных ускорений.

Это часть внутреннего уха, которая воспринимает изменения положения головы и тела в пространстве, а также направление движения.

Восприятие изменения скорости происходит через работу отолитовых органов — мешочков, внутри которых находятся отолиты (кристаллы карбоната кальция) и клетки-рецепторы.

При ускорении тела отолиты смещаются, что воздействует на клетки-рецепторы и передаёт информацию в мозг.

Также в вестибулярном аппарате есть полукружные каналы, которые реагируют на угловое ускорение — перемену направления движения, если даже скорость его остаётся постоянной. Например, если голова поворачивается в сторону, то давление эндолимфы на стенки полукружных каналов меняется: из-за инерции эндолимфа смещается и сильнее давит на сторону, противоположную движению. Воспринимающие клетки реагируют на это изменение и посылают в мозг соответствующую информацию.

При равномерном движении или в условиях покоя вестибулорецепторы не возбуждаются

0

Сообщение от Николайченко За 45 минут ускорение, сопоставимое с ускорением свободного падения, увеличивает скорость почти в два раза (точнее в 1,7 раза). А потом с той интенсивностью снижает ее.

Чегооо? С чего бы оно вдруг менялось? Что за чушь дикая?
МКС как бы бесконечно "падает" на Землю, об этом неоднократно уже здесь писали. И космонавты не могут практически никаких ускорений чувствовать (если, конечно, сами не будут шарахаться по МКС из стороны в сторону), т.к. находятся почти в полной невесомости!

0

Сообщение от Николайченко Вестибулярный аппарат должен чувствовать изменение скорости движения — он отвечает за восприятие линейных ускорений.

Вестибулярный аппарат реагирует не на "скорость относительно Солнца", а на собственное ускорение - на смещение отолитов из-за контактных сил (опоры). На МКС гравитация ускоряет и космонавта, и отолиты одинаково, поэтому смещения почти нет (невесомость). Большое изменение скорости в солнечной системе - это просто следствие выбора системы отсчёта и изменения направления вектора скорости МКС на орбите. Это не "разгон/торможение", которые организм обязан ощущать.

Например, если вы летите в самолёте ровно и спокойно, то относительно Солнца ваша скорость тоже всё время меняется (Земля вращается, Земля летит вокруг Солнца), но вы не чувствуете этих изменений. Потому что нет собственной перегрузки, кроме 1g от пола самолёта.

0

А ещё, для сведения, вестибулярный аппарат парашютиста в свободном падении в отсутствием точки опоры позволяет парашютисту выполнять сложнокоординированные движения, управление полетом, совершать контролируемые вращения в произвольных плоскостях и осях.

Как же это он делает все в свободном падении, не подскажете?

0

Николайченко, парашютист ориентируется и управляет телом за счёт вращательных ощущений, зрения и аэродинамических сил, а не потому что вестибулярка внезапно "чувствует солнечное изменение скорости".

Вы или читать, или воспринимать информацию не хотите.

0

Сообщение от Николайченко Как же это он делает все в свободном падении, не подскажете?

В вакууме бы он ничего без реактивной тяги (например, гирями разбрасываться или, извиняюсь, пердеть в полете) не смог бы!
А в воздухе есть очень даже неплохое сопротивление воздуха, ЕМНИП, максимальная скорость, с которой может двигаться человек в воздухе — около 150км/ч (если головой вниз лететь, держа руки по бокам). А если падать плашмя — 100км/ч.
Если на себя специальный костюм надеть, вообще можно планировать, как птица…

Кстати, в вакууме максимальная скорость падающего человека ограничена была бы лишь встречей с поверхностью Земли…

0

Если бы все падало, все давно бы уже упало! )

0

Сообщение от testuser2 Если бы все падало, все давно бы уже упало! )

Это как в весёлых видосиках - кто-то куда-то прыгает, или садится...
и тут, злодей убирает стул, например))

Вот и мкс - падает падает... хощется прям упасть, но тут Землю чутка выдёргивают))

0

Не буду "грузить" чат обилием медицинских терминов, но в двух словах работу вестибулярного аппарата думаю стоит описать.

Основной функцией вестибулярного аппарата является сигнализация о возникающих изменениях положения тела в пространстве под влиянием угловых или прямолинейных ускорений.

Адекватным раздражителем ампулярных аппаратов полукружных каналов является угловое ускорение.
Для отолитового аппарата — ускорение или замедление прямолинейных движений тела, а также гравитационное поле Земли.

Совместное функционирование четырёх отолитовых органов и шести полукружных каналов позволяет воспринимать любые сложные перемещения в пространстве.

С каждой стороны расположены по 2 отолитовых органа — сферический и эллиптический мешочки.

Чувствительность отолитовых волосковых клеток к линейному ускорению определяется массой тяжелых кристаллов кальция — отолитов, находящихся в отолитовой мембране между волосками клеток.

При ускорении головы тяжелая, нагруженная отолитами мембрана «отстает», отклоняя, таким образом, волоски клеток и генерируя потенциал действия в афферентных вестибулярных волокнах.

Близкое к горизонтальному расположение эллиптического мешочка делает его чувствительным к линейному ускорению в горизонтальной плоскости.

Сферический мешочек расположен почти в вертикальной плоскости, поэтому он чувствителен к ускорению в сагиттальной плоскости.

В двух словах, в одном мешочке отоконии (частички отолитов) расположены как ворсинки ковра, который лежит на полу, и они "чувствуют" горизонтальные ускорения.

А в другом мешочке отоконии расположены, как ворсинки на ковре, который висит на стене.

Это конечно очень грубо, но в двух словах так.

Так вот, отоконии "ковра на стене" привыкли к постоянной силе тяжести и в обычном состоянии немного "свисают вниз" под действием гравитации.
Раздражителем для них являются вертикальные ускорения, в том числе гравитация, и изменения в этом направлении они очень хорошо чувствуют.
При изменении гравитации (отсутствии опоры) они находятся как бы на весу.

"Частички ковра который на полу" никаким образом отсутствие веса не замечают. Так как раздражителем для них является горизонтальное ускорение. Хоть в невесомости, хоть на поверхности Земли.

Основой большинства процессов этого органа в физическом плане является инерция.
Которая в невесомости никуда не исчезает.
Масса тел в невесомости не меняется, и инерция как свойство массы сохраняется.

Если посмотреть на видео с МКС вы увидите там обычную инерцию предметов, волос космонавтов и пр.

Инерция и отолиты никуда в невесомости не деваются.

В немного "непривычном" для себя положении оказываются отоконии в сферическом мешочке. Но и это не "выключает" их полностью из работы вестибулярного аппарата.

Для отоконий эллиптического мешочка с невесомостью практически ничего не меняется.

Поэтому, отсутствие опоры не "выключает" вестибулярный аппарат человека.

0

Вот картинка...

Миниатюры

 

0

Большое изменение скорости в солнечной системе - это просто следствие выбора системы отсчёта

Если так рассуждать - тогда давайте остановимся на выборе системы отсчёта "МКС".

Тогда и невесомость будет за гранью рассуждений... она ведь следствие выбора системы отчёта "Земля".

В рассматриваемом вопросе, взяв за систему отсчёта "Солнце", я не взял какую-то не связанную с нашим движением систему отсчёта.
Как, например, встречный поезд для анализа перемещений пассажира "нашего" поезда.

Мы (по официальной верси) движемся вокруг Солнца, совершая по пути также одновременно и круговые вращения вокруг Земли.

Поэтому, выбор системы отсчёта "Солнца" совершенно логичен

И я не понимаю, почему все начинают кричать : "Причем здесь Солнце! Убери Солнце!..."

Добавлено через 25 минут

Чегооо? С чего бы оно вдруг менялось? Что за чушь дикая? МКС как бы бесконечно "падает" на Землю, об этом неоднократно уже здесь писали.

Ну вот. Вы тоже рассуждаете, будто Земля - единственное небесное тело во Вселенной и никуда не движется, а только вращается вокруг своей оси.

А если вспомнить, что кроме вращения вокруг оси, Земля ещё и движется вокруг Солнца?

Даже, наверное правильнее говорить, что Земля в первую очередь движется вокруг Солнца, а уже во вторую вращается вокруг своей оси...

Добавлено через 3 минуты
Представьте траекторию движения МКС вокруг Солнца.
Представьте вектора скоростей:
- МКС вокруг Земли (синий)
- Земли вокруг Солнца (красный)
- и общий суммарный вектор скорости МКС вокруг Солнца (зелёный)

Добавлено через 11 минут
Вот картинки:

0

Вот

Миниатюры

     

     

   

0

Зелёный вектор направлен практически прямо.
Отклоняется в стороны максимум на 15 градусов.
Линейная скорость изменяется за 1,5 часа с 139 тыс.км/ч до 79 тыс.км/ч и обратно.
То есть каждые 46 минут на 55 тыс.км/ч.

Что не так в моих расчетах?
Каким законам физики они противоречат?

Добавлено через 36 минут

парашютист ориентируется и управляет телом за счёт вращательных ощущений, зрения и аэродинамических сил, а не потому что вестибулярка внезапно "чувствует солнечное изменение скорости"

Вращательные ощущения - это, если не секрет, что такое, и, хотя бы примерное, из какой области?

Про парашютиста вопрос был не в том, чувствует ли он "солнечное изменение скорости" (как его назвал gogolik)).
А в том, работает ли его вестибулярный аппарат в "свободном полете"...

Добавлено через 24 минуты
И, как выясняется, работает!
С момента покидания воздушного судна и до момента раскрытия паращюта парашютист находится в "свободном полете".
Опоры уже нет.
Подвеса ещё нет.

Свободное падение тела, с поправкой на сопротивление воздуха, которое в какое-то степени есть и у МКС.

И в "свободном полете" вестибулярный аппарат парашютиста под воздействием ускорения свободного падения (которое, кстати, на 12 процентов больше ускорения свободного падения МКС) так же как и все его тело, находится в состоянии невесомости.

Сопротивление воздуха на фоне этого ускорения ничтожно, и для оценки работы вестибулярного аппарата человека в свободном падении им можно пренебречь...

Это ещё раз (уже на практике) доказывает, что вестибулярный аппарат человека в невесомости функции свои выполняет.

Добавлено через 22 минуты

А в воздухе есть очень даже неплохое сопротивление воздуха, ЕМНИП, максимальная скорость, с которой может двигаться человек в воздухе — около 150км/ч (если головой вниз лететь, держа руки по бокам). А если падать плашмя — 100км/ч. Если на себя специальный костюм надеть, вообще можно планировать, как птица… Кстати, в вакууме максимальная скорость падающего человека ограничена была бы лишь встречей с поверхностью Земли…

Вот видите.
Вы говорите не об ускоренти, а о скорости.

Я считаю, что скорость сама по себе очень информативная величина. И она вполне справляется для описания движения тела.

В отличии от ускорения.
Которое (почти) одинаково и для космонавта на МКС.
И для парашютиста, ожидающего раскрытия парашюта.
И для меня, лежащего на пляже на экваторе ..

И которое зачем-то "научили" измерять в м/с за секунду и изменение линейной скорости, и изменение направления ее вектора...))

0

Николайченко, понятно, вы вообще не понимаете то, что вам пишут. За сим откланяюсь, живите в своём волшебном мире, полном подмены понятий и магии.

2

И снова вопрос "из уст младенца":

На вопрос:
"Почему все объекты на планете движутся с той же линейной и угловой скоростью, что и сама Земля?"

Был ответ учителя:

"Из-за первого закона Ньютона, в соответствии с которым инерция проявляется в том, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют внешние силы или если сумма всех действующих сил равна нулю. Если на тело действует неуравновешенная система сил, изменение состояния покоя или движения происходит постепенно, а не мгновенно, при этом движение изменяется тем медленнее, чем больше инерция тела."

Ребенок в ступоре.
Вроде как на поверхности Земли объекты совершают не прямолинейное движение, а криволинейное. На них действуют внешние силы, изменяющие их направление.
А так как масса предметов разная - значит и инерция у них разная - а значит и изменение направления должно происходить с разной скоростью...

В чем ошибается ребенок?

0

Николайченко, дайте уже своему ребенку все собрание сочинений Якова нашего Исидоровича Перельмана! И пусть читает.
Там на очень простом уровне описаны сложные вещи.
Ко мне лет 20+ назад 11-классник ходил на репетиторство, я ему периодически по Перельману что-нибудь объяснял. И нормально получилось: человек, который "не въезжал" в элементарные вещи по физике, на 90 баллов сдал по ней ЕГЭ.

А что до движения тел с Землей, то мы живем в НИСО, а их в школьном курсе физики вообще не изучают (разве что поверхностно в физмат классах). Школьная физика посвящена ИСО, и хоть ты тресни!

0

Сообщение от Николайченко Что не так в моих расчетах? Каким законам физики они противоречат?

Вы всегда в своих размышлениях переходите к прямолинейному движению. Берёте два положения криволинейного движения, а рассматриваете прямолинейное движение из первого положения ко второму с усредненными прямолинейными скоростями и ускорениями. Вы, как минимум, подменяете реальный процесс движения фиктивным.

0

А что до движения тел с Землей, то мы живем в НИСО, а их в школьном курсе физики вообще не изучают (разве что поверхностно в физмат классах). Школьная физика посвящена ИСО, и хоть ты тресни!

Ну то есть в школьгюной физике объяснения этому нет? Я правильно понял?

Хорошо, а вне школьной физики, в двух словах, какое объяснение?

Добавлено через 9 минут

Вы всегда в своих размышлениях переходите к прямолинейному движению. Берёте два положения криволинейного движения, а рассматриваете прямолинейное движение из первого положения ко второму с усредненными прямолинейными скоростями и ускорениями. Вы, как минимум, подменяете реальный процесс движения фиктивным

Я не перехожу к прямолинейному движению.

Движение человека на поверхности Земли вокруг Солнца — это сложное движение, так как человек совершает одновременно два движения: движется вокруг Солнца и в то же время вращается вокруг земной оси. Оба движения складываются.

Поэтому я беру точку в какой то конкретный момент движения и рассмотриваю (складываю) вектора скорости обоих движений в данный момент.
Получаю в итоге результирующий вектор абсолютной скорости точки.

Это не правильно?

Добавлено через 1 минуту
Как жетещетмне оценит движение точки в выбранной системе отсчёта, если точка совершает одновременно два движения?

0

Сообщение от Николайченко А так как масса предметов разная - значит и инерция у них разная - а значит и изменение направления должно происходить с разной скоростью...

Это из-за трения покоя.

Сообщение от Николайченко Как жет еще мне оценить движение точки в выбранной системе отсчёта, если точка совершает одновременно два движения?

Может рассмотреть два независимых вращательных движения?

0

Это из-за трения покоя.

Миллиарды молекул воздуха и прочих частиц атмосферы двигаются вместе с Землёй с одинаковой линейной и угловой скоростью из-за трения покоя?

Добавлено через 1 минуту

Может рассмотреть два независимых вращательных движения?

Как мне это поможет изучить движение человека вокруг Солнца?

Добавлено через 2 минуты
Ну или например мухи на колесе относительно дороги

0