Содержание
Многие эксперименты могут проиллюстрировать наличие гравитации, ее притяжение между двумя объектами или скорость, с которой она заставляет объекты ускоряться навстречу друг другу. Другие эксперименты могут определить влияние невесомой среды на людей и другие формы жизни, которые эволюционировали, чтобы функционировать в гравитационном поле Земли. Некоторые из этих экспериментов просты и могут быть воспроизведены дома, в то время как другие требуют лабораторий и научного оборудования.
Ускорение силы тяжести
Используя предметы, найденные в доме, молодые ученые могут воспроизвести классический эксперимент Galileos, чтобы показать универсальное ускорение всех объектов под действием силы тяжести. Поместив газету или бумажные полотенца на пол, чтобы поймать любой потенциальный беспорядок, один человек может затем держать два объекта разных размеров на одной высоте и отпускать их. Можно использовать любые два объекта, но предпочтительнее относительно гладкие объекты. Для достижения наилучших результатов используйте апельсин и виноград и выпускайте их одновременно. Второй человек лежит на полу и наблюдает одновременное воздействие обоих фруктов, доказывая, что все объекты ускоряются с одинаковой скоростью благодаря гравитации, независимо от их веса. Этот эксперимент был воспроизведен космонавтами на Луне с помощью молотка и пера, и результаты были такими же.
Баланс Арм Эксперимент по привлечению
Когда объекты находятся на поверхности, трение, как правило, не позволяет им двигаться навстречу друг другу, несмотря на притяжение, создаваемое их соответствующими гравитационными силами. Чтобы преодолеть это, повесите два одинаково массивных объекта, таких как свинцовые грузы, на каждом конце балансира, который подвешен непосредственно над его центром. Затем обведите круг вокруг радиуса, к которому будут прикасаться концы балки при его вращении. Поместите еще один такой же массивный объект, например, другой груз, в точку вдоль круга, примерно в 45 градусах от концов подвесной балки. Убедитесь, что эти другие объекты лежат на той же высоте, что и веса, лежащие на балке. Со временем луч будет медленно поворачиваться, чтобы стать весами ближе к неподвижным объектам на окружности. Этот поворот или вращение вызвано действием силы тяжести между более массивными компонентами балансира и неподвижными весами.
Эксперименты в невесомости
Достижение невесомости в окружающей среде нецелесообразно, поскольку требует перемещения в отдаленные части космоса, где гравитационная сила планет и других объектов в космосе настолько незначительна, что она незаметна. Даже если бы такие расстояния были практически достижимы, гравитационная сила космического корабля, космонавтов внутри и всего их оборудования оказала бы некоторое влияние на все остальное в непосредственной близости. Однако условия невесомости можно имитировать, позволяя замкнутому пространству и всему внутри него падать к поверхности Земли. Поскольку все падает с одинаковой скоростью, находящиеся в нем пассажиры, похоже, будут плавать относительно самой камеры, и создается практически невесомая среда. Этот принцип применяется в «комете рвоты», принадлежащей НАСА, которая взбирается высоко в атмосферу Земли, а затем свободно падает на землю. Помимо обеспечения невесомой среды для обучения астронавтов и других экспериментов НАСА, время на Vomit Comet также предоставляется студентам-физикам, нуждающимся в окружающей среде, представителям СМИ и частным лицам по различным причинам.