ГлавнаяСправочникАстрофизика и космос › Почему в космосе невесомость, ведь гравитация есть

Почему в космосе невесомость, ведь гравитация есть

Астрофизика и космос9 классЕГЭлюбопытство
КраткоВ космосе есть гравитация — на МКС (высота 400 км) она составляет около 90% земной. Невесомость возникает потому, что МКС и все космонавты внутри падают вместе по орбите. Это то же самое, что прыгнуть с парашютом и выронить яблоко: яблоко «плавает» рядом с вами, пока оба падаете. Орбита — это просто падение по кругу, когда горизонтальная скорость достаточно велика.

Сколько гравитации на МКС

Закон всемирного тяготения:

g(r) = g₀ · (R_Земли / r)²

На высоте 400 км r = 6370 + 400 = 6770 км, поэтому:

g(400 км) ≈ 9,8 · (6370/6770)² ≈ 8,7 м/с²

Это ~89% земного. Гравитация не исчезает — она почти такая же, как на Земле.

Что такое орбита — падение по кругу

МКС движется со скоростью около 7,7 км/с. На такой скорости Земля «убегает из-под ног»: пока станция падает вниз на 4,9 м (за 1 секунду свободного падения), горизонт успевает «уйти» ровно на столько же. Станция постоянно падает, но никогда не приближается к поверхности. Это и есть орбита.

Идея принадлежит Ньютону: он представил пушку на горе, которая стреляет всё быстрее. При достаточной скорости ядро «облетает» Землю.

Почему возникает невесомость

Ваш вес — это сила реакции опоры. На Земле пол толкает вас снизу, и вы чувствуете тяжесть. В свободно падающей системе опора тоже падает вместе с вами, реакция равна нулю — вы не чувствуете веса. Физически: ускорение космонавта и МКС одинаково (a = g), относительное ускорение = 0.

Невесомость и перегрузка при запуске

При старте ракета ускоряется с перегрузкой 3–4 g — космонавт чувствует себя в 3–4 раза тяжелее обычного. Как только двигатели выключаются и аппарат переходит на баллистическую траекторию — наступает невесомость (или «кажущаяся невесомость»).

Настоящая невесомость — далеко от всех тел

Строго говоря, истинная нулевая гравитация существует только бесконечно далеко от всех масс — в межгалактическом пространстве. В Солнечной системе гравитация есть везде, просто слабеет с расстоянием. Невесомость на МКС — это состояние свободного падения, а не отсутствие гравитации.

Частые вопросы

Есть ли гравитация на МКС?
Да, около 8,7 м/с² — примерно 89% земной. Невесомость возникает из-за свободного падения, а не из-за отсутствия гравитации.
Почему космонавты не падают на Землю?
Станция движется горизонтально со скоростью 7,7 км/с — поверхность Земли «убегает» с той же скоростью, с которой станция падает вниз.
Что чувствует космонавт в невесомости?
Отсутствие ощущения веса — как в лифте, который падает без ускорения. Реакция опоры равна нулю.
Когда наступает невесомость при запуске?
Как только двигатели выключаются и корабль переходит в свободное (баллистическое) движение.

Ещё в разделе «Астрофизика и космос»

Почему Луна не падает на ЗемлюПочему МКС не падает на ЗемлюЧто такое чёрная дыра простыми словамиПочему Солнце светитСколько лет ВселеннойМожно ли увидеть прошлое, глядя на звёзды

Все статьи раздела →

Не получается тема по физике?

Разберём именно ваш пробел на индивидуальном занятии. Или начните с бесплатной диагностики уровня.

Записаться на занятие Бесплатная диагностика
Владимир Подлевских
Владимир Подлевских — репетитор по физике и математике, выпускник физического факультета МГУ им. Ломоносова. Готовлю к ЕГЭ, ОГЭ, ДВИ МГУ и международным экзаменам (IB, IGCSE, A-Level, AP).