¿Cómo se crea la gravedad dentro de una nave espacial?

Se debe principalmente a la fuerza centrípeta o la fuerza centrífuga (la anterior está en el marco de referencia inercial y la posterior está en el marco no inercial). La fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga son en realidad la misma fuerza, justo en direcciones opuestas porque se experimentan desde diferentes marcos de referencia.

Fuerza centrípeta – Wikipedia

Fuerza centrífuga – Wikipedia

Podemos relacionarnos con la fuerza centrífuga en nuestra vida diaria, es lo que sentimos físicamente. Lo experimentamos cuando doblamos una esquina en un automóvil o cuando un avión gira en un giro. Lo vemos en el ciclo de centrifugado de una lavadora o cuando los niños viajan en un tiovivo. Incluso puede proporcionar gravedad artificial para naves espaciales y estaciones espaciales.

Algunas personas confunden la fuerza centrífuga con su contraparte, la fuerza centrípeta, porque están tan estrechamente relacionadas. Se podría decir que son dos caras de la misma moneda. La fuerza centrípeta se define como “El componente de la fuerza que actúa sobre un cuerpo en movimiento curvilíneo que se dirige hacia el centro de curvatura o eje de rotación”, mientras que la fuerza centrífuga se define como “La fuerza aparente, igual y opuesta al centrípeta fuerza, alejando un cuerpo giratorio del centro de rotación, causado por la inercia del cuerpo “,

Daría un ejemplo de dos físicos: uno parado en el suelo, uno dando vueltas en un tiovivo. Ambos realizan mediciones para detectar las fuerzas que actúan sobre el físico que gira. El físico en el suelo solo detecta la fuerza centrípeta, y observa que esto hace que el otro físico viaje en un círculo. El físico en rotación detecta la fuerza centrípeta y una fuerza centrífuga igual pero opuesta, lo que hace que permanezca en reposo en su cuerpo.

Por lo tanto, cualquier nave espacial que gire alrededor de un eje producirá una fuerza centrífuga que experimentarán los astronautas. Esta fuerza será proporcional a la velocidad angular cuadrada (velocidad a la que gira la nave) y la distancia desde el eje de rotación.

Esta fuerza puede ser usada / cambiada de una manera para crear gravedad artificial.

Si alguna vez has tomado un paseo en un tiovivo lo suficientemente rápido o algo así, notarás que sientes una fuerza que te empuja hacia afuera. En realidad no está allí, es porque la fuerza Normal del viaje te empuja hacia adentro, y debido a la inercia y la fuerza de reacción, sientes una fuerza hacia afuera.

Se utiliza un concepto similar para crear la gravedad artificial. La parte en la que tiene que crear la gravedad artificial es circular y se gira con una velocidad específica en función del radio. A medida que se gira, sentimos una fuerza hacia afuera, o más bien una fuerza hacia abajo (para alguien que está en el borde). Esta fuerza la interpretamos como gravedad.

No se crea. Todos los astronautas viven en gravedad cero.