Tierra (planeta): ¿Por qué no caemos directamente en la tierra desde el espacio?

La percepción común de por qué los astronautas flotan en la Estación Espacial Internacional, que flota a 400 km por encima de la Tierra, es que no hay gravedad. Pero eso no es cierto. Sabemos que la luna, a 384,000 km de distancia (un cuarto de millón de millas), se mantiene en una órbita alrededor de la Tierra debido a la gravedad de la Tierra.

La verdad es que los astronautas a bordo de la estación espacial y la estación espacial en sí están cayendo hacia el centro de la Tierra. Entonces, ¿qué les impide caer / estrellarse contra la Tierra y en una órbita alrededor de la Tierra?

Los astronautas y la estación espacial tienen una enorme velocidad lateral de casi 28,000 km por hora. De vuelta en la Tierra, cuando viajamos en un automóvil o avión, necesitamos una aceleración constante para mantenerlo en funcionamiento debido a la resistencia del aire y la fricción. Pero en el espacio, no hay nada para detener o ralentizar una nave espacial o ISS. Entonces, una vez que logras una velocidad, sigue funcionando a la misma velocidad (la Primera Ley de Newton). Lo mismo ocurre con las sondas espaciales enviadas al sistema solar exterior. No necesitas combustible para mantenerlos en marcha. (Necesitamos combustible para mantener en funcionamiento los equipos electrónicos a bordo de las sondas espaciales) (Las ayudas de gravedad de los planetas como Júpiter proporcionan una velocidad adicional. La sonda New Horizons enviada a Plutón acortó su viaje por tres años completos debido a la asistencia de gravedad proporcionada por Júpiter .)

Entonces, a pesar de que los astronautas y la ISS están cayendo hacia la Tierra, la Tierra se aleja de ellos y están en una órbita alrededor del planeta al igual que la Luna. Debido a que tanto los astronautas como la estación espacial están cayendo hacia la Tierra a la misma velocidad, se sienten sin peso. Este movimiento de caída no cambia incluso si el astronauta está fuera de la estación espacial.

El mismo concepto se utiliza en aviones de gravedad micro o gravedad reducida para entrenar a los astronautas. http://reducedgravity.jsc.nasa.gov/

Es exactamente la misma razón por la que la Tierra y otros planetas no chocan contra el Sol y están en una órbita a su alrededor. Tan sencillo. Así que un reloj. Tan increíble. Tan espontáneos que simplemente observan las leyes básicas de la física.

En primer lugar, me gustaría aclarar algunos conceptos erróneos. En el espacio exterior, hay gravedad. No hay aire Sin oxigeno Sin resistencia al aire.

Ahora, para que un astronauta alcance el espacio, tiene que haber una nave espacial que esté en constante movimiento en la velocidad de la velocidad orbital.
La velocidad orbital es la velocidad que se debe alcanzar para que la fuerza centrípeta de los transbordadores o la fuerza hacia adentro sea igual a la fuerza gravitacional de la tierra. Es aproximadamente igual a (2MG / R) ^ 1/2.
Ahora, cualquier objeto que esté en contacto con la lanzadera tiene la misma velocidad. Así que no puede estar tranquilo cuando está fuera de la nave. Tendrá la velocidad de la lanzadera cuando salga.

Pero por el bien de los argumentos, supongamos que aplica un empuje opuesto y alcanza la velocidad cero. En este caso, no hay velocidad para igualar la fuerza centrípeta experimentada por la lanzadera y, por lo tanto, la caída comienza debido a la gravedad. Así que, en teoría, debería ser arrastrado hacia el centro de la tierra.

Porque un astronauta fuera de la estación espacial está tanto en órbita como los astronautas dentro de la estación o la estación misma. Tuercas, tornillos, paneles solares, personas, calcetines: si tienen una velocidad orbital, permanecerán orbitando.

Los que estamos en órbita no caemos directamente hacia la Tierra (astronauta en la caminata espacial, la estación espacial en sí, la luna) porque todos tenemos movimientos laterales, y sin fricción o resistencia del aire, ese movimiento lateral no se eliminará. .

Si la gravedad de la Tierra se apaga repentinamente, la estación espacial, el astronauta que lo acompaña y la Luna continuarán con ese movimiento lateral, en una línea recta que se aleja del espacio distante. Pero tal como está, en el momento en que la astronauta de la estación espacial se mueve 100 m hacia un lado (debido al movimiento lateral existente), cae hacia la tierra lo suficiente como para curvarla en su órbita circular y permanecer exactamente a la misma distancia de la Tierra. tierra. Y es exactamente lo mismo si está dentro o fuera de la estación espacial.

HAY gravedad es espacio. Si un objeto está en órbita, entonces su movimiento hacia adelante se equilibra con la fuerza gravitacional que lo hace orbitar o “caer en un círculo”.