mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?
DESCRIPTION
Űrtanítás, 2004. április 17. Magyar Asztronautikai Társaság – Puskás Tivadar Távközlési Technikum, Budapest. Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?. Frey Sándor FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatóriuma [email protected]. Mi a súly?. Az iskolában (most!) azt tanítják, hogy: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/1.jpg)
Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?
Frey Sándor FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatóriuma
Űrtanítás, 2004. április 17.Magyar Asztronautikai Társaság – Puskás Tivadar Távközlési Technikum, Budapest
![Page 2: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/2.jpg)
Mi a súly?
Az iskolában (most!) azt tanítják, hogy:
az az erő, amellyel a test az alátámasztást nyomja vagy a felfüggesztést húzza
G nagysága megegyezik a tartóerőével(hatás-ellenhatás törvénye, Newton III.)
A tartóerő nagysága megegyezik a nehézségi erőével (egyensúlyban!)(„F=ma”, Newton II.)
![Page 3: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/3.jpg)
A súly nem jellemző a testre!
Gulyás-Honyek-Markovits-Szalóki-Tomcsányi-Varga: Fizika 7, Műszaki, 2002
![Page 4: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/4.jpg)
Hát a súlytalanság?
Nyilván akkor lép fel, amikor a test az alátámasztást nem nyomja, és a felfüggesztést nem húzza.
Nem csak a „tehetetlenségi pályán” mozgó űrhajóban lehet súlytalanság - de ott kivételesen hosszú ideig!
• két Űrhajózási Lexikon közt• szabadon zuhanó liftben (ne adj’ isten…)• ejtőtoronyban• parabolikus repülés során (kb. fél perc)• kutatórakétákon
![Page 5: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/5.jpg)
Szemléletesen mondhatjuk, hogy az űreszközök is szabadon esnek, csak az „oldalirányú” sebességük elég nagy ahhoz, hogy megkerüljék a Földet…
![Page 6: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/6.jpg)
Mi miatt is van súlyunk a Földön?
A nehézségi erő (első közelítésben) a tömegvonzás („magyarul” a gravitáció) miatt lép fel.
A gravitációs vonzóerő a két test tömegével egyenesen, a távolságuk négyzetével fordítottan arányos (tehát sehol sem tűnik el!)
![Page 7: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/7.jpg)
Kis komplikáció: a forgó Föld nem inerciarendszer…
Paál T.: Mechanika I., Nemzeti Tankönyvkiadó, 1995
… ha az volna, a testekre ható nehézségi erő megegyezne a Föld gravitációs vonzóerejével.
Így viszont a „körmozgás” biztosítására a testre ható erők eredője a tengelyre merőleges irányba kell mutasson.
(A nehézségi erő csak a pólusokon és az egyenlítőn mutat a középpont irányába.)
![Page 8: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/8.jpg)
Eddig egyszerű volt, ugye?
… de most jön a mikrogravitáció!
Az Űrhajózási Lexikonban (1981) még hiába keressük ezt a címszót, de azóta a kifejezés világszerte elterjedt.
A Föld körüli pályán keringő űreszközök esetén fellépnek kisebb gyorsulások • segédhajtőművek, manőverezés• stabilizáció forgással• felsőlégköri fékező hatás• nap sugárnyomása, stb. nincs tökéletes súlytalanság; innen a mikro...
De miért nem mikrosúly?!
![Page 9: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/9.jpg)
Almár-Both-Horváth (szerk.): Űrtan, Springer Hungarica 1996
gyorsulás
![Page 10: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/10.jpg)
„A Föld felszínén élő ember világához olyan szervesen hozzátartozik a Föld vonzása, a gravitáció, hogy annak hiánya szokatlan, embertelen állapotnak minősül. Az űrhajón utazó vagy a Holdon lépkedő ember furcsán könnyűnek, súlytalannak érzi magát, mozgása, teljesítőképessége, testének működése is megváltozik. Így van ez a legtöbb fizikai jelenséggel is: többé-kevésbé módosulnak, ha súlytalan körülmények között – mikrogravitációban – játszódnak le. A mikrogravitációs tudomány, az űrkutatás egyik ága, ezekkel a jelenségekkel foglalkozik. (…)
A tipikus mikrogravitációs kísérlet az, ha olyan folyamatot vizsgálunk a világűrben, amit földi körülmények között gravitációs effektus befolyásol, elfed, megzavar vagy megakadályoz. A gravitációtól megszabadulva ekkor új jelenségek tárulnak elénk. Az angol terminológiához igazodva mikrogravitációs tudomány alatt az élettelen anyagok gravitációmentes viselkedésének a leírását értjük.”B. P.: A súlytalanság súlya, Természet Világa 2001/2. (Világűr) különszám, 60. old.
![Page 11: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/11.jpg)
Összekevertük, ami eddig világos volt...
Mottó: „Ha egyszer összekutyulódott valami,a kijavítására tett minden kísérlet csak rontani fog rajta.” (Finagle IV. törvénye - Murphy törvénykönyvéből)
A súly és a gravitáció még akkor sem ugyanaz, ha nagyon sokan (köztük kiváló szakemberek) szinonimaként használják!
Az űrhajóra igenis hat a bolygó tömegvonzása - különben hogyan is maradna a Föld körüli pályán?!
![Page 12: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/12.jpg)
Lazításképp: érdekes kutatási területek “majdnem-súlytalanságban”
A megszokott földi jelenségek megváltoznak!
Anyagtudományi kísérletek(félvezetők, ötvözetek, fémtisztítás átolvasztással, kristályosítás)nincsenek sűrűségkülönbségek
Folyadékok és gázok áramlásanincs konvekció, nincs ülepedés
Égés vizsgálataa gyertya nem lángol
Biológiai folyamatok, biotechnológia
![Page 13: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/13.jpg)
www.estec.esa.nl/outreach/parabolic
![Page 14: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/14.jpg)
ZARM: 105 méter magas ejtőtorony Brémában
www.zarm.uni-bremen.de
4,74 s súlytalanság
égés, folyadékáramlás, fémhabok, ...
![Page 15: Mi a súlytalanság, és mi a mikrogravitáció?](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022033008/56814d4f550346895dba8052/html5/thumbnails/15.jpg)
Űrkemence (univerzális sokzónás kristályosító)
A Miskolci Egyetemen kifejlesztett egyedülálló eszköz
az olvadékból megszilárduló fémek vizsgálatára
nagy méretű homogén kristályok előállítására