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宇宙のことについて詳しい方教えてください。

宇宙が地球の大気圏外の空間という意味では、空気抵抗がほぼ無視できる真空である高度 100 km 以上になります。

真空状態である宇宙では、引力がある地球のように、上や下という感覚は全く無いのでしょうか?

宇宙では、逆立ち(頭を下、足を上の体勢)しても、地球上の普通に立っていることと同じなのでしょうか?
同じ感覚なのでしょうか?

地上から400キロメートルの国際宇宙ステーションをイメージして、回答お願いします。

分かりづらい説明でごめんなさい。

教えて!goo グレード

A 回答 (11件中1~10件)

上下感覚が無くなるのは


自由落下するエレベータでも
自由落下する飛行機でも同じ。

真空も宇宙も、引力の有無も関係無い。

ISSも自由落下しているんだ。

https://astrax-by-iss.wixsite.com/zero-g
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No.1 です。



>宇宙ステーションでは、地上の重さの10%程度しか小さくなりません。

と書いたのは、ちょっと舌足らずでしたね。

「宇宙ステーションの高さに静止していたら」ということです。

地球の半径が 6370 km、国際宇宙ステーションの高さが地上約 400 km なので、地表面の重力
 F0 = GMm/R^2
に比べて、国際宇宙ステーションの高さでの重力の大きさは
 F = GMm/[(6770/6370)R]^2
  = (6370/6770)^2 *F0
  ≒ 0.885F0
です。
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…パラボリックフライトしましたけど。



 1回20秒×5回(フライト1回)なんでえらそーなことは言えませんが、無重力(正確には微小重力)状態では上下が"無い"のです。上下の基準になる重力が無いのでまあ当然。ただその状態だと非常に不便なので、実際のところはどこかを下(床)と決めて自分がどちらを向いているか判断します。外(床の無いところ)なら地球か太陽か他の恒星か、まあ何か基準を決める。

 というか、無重力では立てません。床(でも壁でも天井でもいいですが)に何らかの方法(取っ手を掴むとか面ファスナーとか磁石とか?)でへばりつくことは出来ても、立つという状態になれません。感覚的にも引力から切り離されているというのが一番近い感じで、ふわふわ浮いているという感覚とは違います。

>宇宙が地球の大気圏外の空間という意味では、空気抵抗がほぼ無視できる真空である高度 100 km 以上になります。

 アメリカ空軍なんかでは80.1km(50miles)ですけど。便宜上どっか基準を決めないといけないから切りのいいところにしているだけで、科学的な意味のある基準かというとちょっと怪しいですね。(ほぼ真空の月面だったらどうなんだとかもっと気圧の高い金星はとか固体の地面が無い場合はとかどうするんだって事になります。)

 地球の場合、空気抵抗や障害物が無ければ高度0mでも水平方向に秒速8kmくらい出せればいわゆる無重力になります。高度ではありません。どこから宇宙とするかという話と無重力の話を一緒にしてはいけません。

※パラボリックフライトの時に下降中エンジンを切っちゃうという話がありますが、嘘です。エンジンを切っちゃうと空気抵抗に負けちゃって無重力にできないのが1点、ジェットエンジンが切ったり再始動したりがするのがそもそも難しいってのがもう1点。あと無重力になっているのは上昇時の後半から下降時の前半までで、下降中が無重力で上昇中が2G…って訳ではありません。(手でボールを投げると、手から離れた瞬間から地面に落ちるまではボールの中では無重力になります。空気抵抗等が無視できればの話ですが。)
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あのう。

話を整理したいのです。

ISSでは、重力は働いてないなどとは言っていませんよ?
重力が働いてなければ、ISSはとっくに宇宙の彼方にすっ飛んでいるでしょう。それと遠心力が釣り合っているから「見た目上の重力はほぼゼロになっている」と言っているのです。
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因みに、本筋から離れますが、隕石は地球の重力にひかれて落ちてくるわけではありません。

それこそ、人工衛星より速いスピードで運動していたりしますから。

たまたま、隕石の軌道上に地球が重なる時、「降ってくる(落ちてくる、ではなく)」だけです。
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国際宇宙ステーションでは「微小重力環境(無重力、ではない:重力は無限遠迄届きます)」なので、写真とかで見ると狭い部屋のように感じられるかもしれませんが、直方体の部屋として6面とも床のように使えるので、非常に広いんです。



即ち、上下左右の感覚は無くなりますね。

一方、地上でも真空状態はあります。真空パックとか、真空管・ブラウン管など、は名前が使われているだけでさほど高真空ではないですが、実験装置ではざらです。地上で真空装置を使っただけで物がぷかぷか浮く、というのは聞いたことがありませんね。
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国際宇宙ステーションのように同じ高度で地球を回っていると、その遠心力が引力と釣り合っていることを意味し、国際宇宙ステーション内では物体も人間も「浮いている状態」になります。

地上に立っているのとはまるで違います。

地球を回っていない物体(たとえば隕石)には地球の引力が作用し、やがて地球に落ちてきます。
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No.1さんの回答にちょっと疑問です。

宇宙ステーション=ISSの重力が地上の重さの90%というのはちょっと理解できません。参照URLにもそんなことは書いていませんでした。
もしこれが本当なら、ISSは常に自重の90%の推力を必要とします。そんな人工衛星はありえません。
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この回答へのお礼

人工衛星も留まっているのではなく、常に高速で動いているのですね?

お礼日時:2022/01/04 09:04

真空であることと無重力状態だあることは無関係です。



おっしゃる通り無重力状態では上下の感覚もなく、逆立ち(地球の方向に頭を向ける)していても普通に立っているのと同じことです。というか、そもそも普通に立っている状態というものがありません。ずっとフワフワしてるので。
この状態だと、体内の血が重力で足のほうに血圧がかかるということもなく、顔がむくんで「ムーンフェイス」状態になります。
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この回答へのお礼

No.1さんの回答にちょっと疑問です。宇宙ステーション=ISSの重力が地上の重さの90%というのはちょっと理解できません。参照URLにもそんなことは書いていませんでした。

と仰られていますが、
ISSは、地表に近い軌道を飛行しているので、働く重力そのものは、10%程度しか小さくはならない。

 船内が無重力になるのは、ISSの運動による遠心力のため、と言うことができる。
とありますよ。

お礼日時:2022/01/04 09:07

宇宙空間でも、星々の引力が働きますよ


だからこそ隕石が時々落ちるのです
宇宙ステーションが無重力状態なのは、ステーションが落下し続けてるから
高速で地球の周りを周回するのでちょっと落ちると同時に横へも移動する
の繰り返しで、地球からの高度が変わらない。
と言うわけです
もしステーションが回ってなければ
ステーションは隕石同様落ちます
ただ落ちている間は、船内は無重力状態です
だから訓練としては、大気圏内で、できるだけ高高度まで飛行機で上がる
エンジン切ってわざと落下
しばらく無重力状態が機内にできる
墜落前にエンジン再始動
と言うことをやってます

で無重力状態では上下左右の感覚がなくなるようです
だから、逆立ちもなのかいなかなんて言うこと自体わからない
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