Vores sol har en masse på 1,99 × 10 27 tons - 330 tusind gange tungere end Jorden. Men dette er langt fra grænsen. Den tungeste opdagede stjerne, R136a1, vejer så meget som 256 sole. A, stjernen nærmest os, oversteg knap en tiendedel af vores stjernes højde. Massen af en stjerne kan variere forbavsende - men er der en grænse for det? Og hvorfor er det så vigtigt for astronomer?
Masse er en af de vigtigste og mest usædvanlige egenskaber ved en stjerne. Ud fra det kan astronomer nøjagtigt bestemme stjernens alder og dens fremtidige skæbne. Desuden bestemmer massiviteten styrken af stjernens gravitationskompression - hovedbetingelsen for, at stjernens kerne "antænder" i en termonuklear reaktion og begyndelsen. Derfor er masse et forbigående kriterium for kategorien stjerner. Objekter, der er for lette, som f.eks. , vil ikke kunne skinne rigtigt - og for tunge går i kategorien ekstreme genstande af typen.
Og samtidig kan forskerne næsten ikke beregne stjernens masse – den eneste stjerne, hvis masse kendes nøjagtigt, er vores. Vores jord hjalp med at bringe sådan klarhed. Ved at kende planetens masse og dens hastighed kan du beregne massen af selve stjernen baseret på Keplers tredje lov, ændret kendt fysiker Isaac Newton. Johannes Kepler opdagede sammenhængen mellem afstanden fra en planet til en stjerne og hastighed fuld omgang planeter omkring stjernen, og Newton supplerede sin formel med stjernens og planetens masser. En modificeret version af Keplers tredje lov bruges ofte af astronomer - ikke kun til at bestemme massen af stjerner, men også af andre rumobjekter, komponenter sammen.
Indtil videre kan vi kun gætte på fjerne armaturer. Den mest avancerede (med hensyn til nøjagtighed) er metoden til bestemmelse af masse stjernesystemer. Dens fejl er "kun" 20–60 %. Denne unøjagtighed er afgørende for astronomi - hvis Solen var 40 % lettere eller tungere, ville livet på Jorden ikke være opstået.
I tilfælde af måling af massen af enkeltstjerner, i nærheden af hvilke der ikke er nogen synlige objekter, hvis kredsløb kan bruges til beregninger, indgår astronomer et kompromis. I dag læses det, at massen af en stjerne er den samme. Forskere er også hjulpet af forbindelsen mellem masse og lysstyrke af en stjerne, da begge disse karakteristika afhænger af styrken nukleare reaktioner og stjernens størrelse - direkte indikatorer for masse.
Stjernemasseværdi
Hemmeligheden bag stjernernes massivitet ligger ikke i kvalitet, men i kvantitet. Vores sol, som de fleste stjerner, er 98% sammensat af de to letteste grundstoffer i naturen - brint og helium. Men samtidig indeholder den 98% af hele massen!
Hvordan kan sådanne lette stoffer samles til enorme brændende kugler? For at gøre dette har du brug for plads fri for store kosmiske legemer, en masse materiale og et indledende skub - så de første kilogram helium og brint begynder at tiltrække hinanden. I molekylære skyer, hvor stjerner fødes, forhindrer intet brint og helium i at akkumulere. Der er så mange af dem, at tyngdekraften med kraft begynder at presse brintatomernes kerner sammen. Dette starter en termonuklear reaktion, der omdanner brint til helium.
Det er logisk, at jo større massen af en stjerne er, jo større er dens lysstyrke. Faktisk er der i en massiv stjerne meget mere brint "brændstof" til en termonuklear reaktion, og gravitationskompression, aktiverer processen - stærkere. Beviset findes i den mest massive stjerne, R136a1, nævnt i begyndelsen af artiklen - da den er 256 gange tungere, skinner den 8,7 millioner gange stærkere end vores stjerne!
Men det har massiviteten også bagsiden: på grund af intensiteten af processerne "brænder" brint hurtigere ind termonukleære reaktioner inde . Derfor lever massive stjerner ikke særlig længe. kosmisk skala- flere hundrede eller endda titusinder af år.
- Interessant kendsgerning: Når en stjernes masse er 30 gange Solens masse, kan den ikke leve mere end 3 millioner år - uanset hvor meget mere dens masse er 30 gange Solen. Dette skyldes, at Eddington-strålingsgrænsen er overskredet. Den transcendentale stjernes energi bliver så kraftig, at den river stjernens substans ud i strømme - og med hvad mere massiv stjerne, jo større bliver massetabet.
Ovenfor så vi på hovedet fysiske processer, relateret til stjernens masse. Lad os nu prøve at finde ud af, hvilke stjerner der kan "laves" med deres hjælp.
Som nu arbejder på Internationalt rumstation, Læs:
...fortsatte med at formontere last til vores Soyuz, inklusive vores personlige kvote på 1,5 kg, og pakkede vores andre personlige ejendele med henblik på retur til Jorden.
tænkte over det. OK, astronauter kan tage 1,5 kg ting med sig fra kredsløb. Men hvordan vil de bestemme deres masse under forhold med vægtløshed (mikrotyngdekraft)?
Mulighed 1 - regnskab. Alle ting på rumskib skal vejes på forhånd. Det skal være grundigt kendt, hvor meget en penhætte, en sok og et flashdrev vejer.
Mulighed 2 - centrifugal. Vi afvikler objektet på en kalibreret fjeder; fra Vinkelhastighed, rotationsradius og deformation af fjederen, beregner vi dens masse.
Mulighed 3 - anden Newtonsk (F=ma). Vi skubber kroppen med en fjeder og måler dens acceleration. Ved at kende fjederens trykkraft opnår vi massen.
Det viste sig at være den fjerde.
Afhængigheden af fjederens svingningsperiode af kroppens masse, der er fastgjort til den, bruges.
Meter af kropsmasse og små masser i nul tyngdekraft "IM-01M" (massemåler): 
"IM" blev brugt på Salyut og Mir stationerne. Massemålerens egenvægt var 11 kg, vejningen tog et halvt minut, hvor apparatet høj nøjagtighed målte oscillationsperioden for en platform med en belastning.
Sådan beskriver Valentin Lebedev proceduren i sin "Diary of a Cosmonaut" (1982):
Det er første gang, jeg skal veje mig i rummet. Det er klart, at almindelige vægte ikke kan fungere her, da der ikke er nogen vægt. Vores skalaer, i modsætning til dem på jorden, er usædvanlige; de arbejder efter et andet princip og er en oscillerende platform på fjedre.
Før jeg vejer, sænker jeg platformen, klemmer fjedrene, til klemmerne, lægger mig ned på den, presser stramt mod overfladen, og fikserer mig, grupperer min krop, så den ikke dingler, vikler mine ben og arme om profilstøtten af platformen. Jeg trykker på udløseren. Et lille skub og jeg mærker vibrationer. Deres frekvens vises på indikatoren i en digital kode. Jeg læser dens værdi, trækker koden for platformens vibrationsfrekvens, målt uden en person, og bruger tabellen til at bestemme min vægt.
Almaz bemandet orbitalstation, massemåler nummer 5:
En moderniseret version af denne enhed er nu på den internationale rumstation: 
Video:
For at være retfærdig bruges mulighed 1 (foreløbig vejning af alt) stadig til generel kontrol, og mulighed 3 (Newtons anden lov) bruges i vejeanordningen Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (
Som nu arbejder på den internationale rumstation, læste jeg:
"...fortsatte den foreløbige indsamling af last til vores Soyuz, inklusive vores personlige kvote på 1,5 kg, og pakkede vores andre personlige ejendele med henblik på retur til Jorden".
tænkte over det. Ok, astronauter kan tage 1,5 kg ting med sig fra kredsløb. Men hvordan vil de bestemme deres masse under forhold med vægtløshed (mikrotyngdekraft)?
Mulighed 1 - regnskab. Alle ting på rumfartøjet skal vejes på forhånd. Det bør være grundigt kendt, hvor meget en penhætte, en sok og et flashdrev vejer.
Mulighed 2 - centrifugal. Vi afvikler objektet på en kalibreret fjeder; Ud fra fjederens vinkelhastighed, rotationsradius og deformation beregner vi dens masse.
Mulighed 3 - anden Newtonsk (F=ma). Vi skubber kroppen med en fjeder og måler dens acceleration. Ved at kende fjederens trykkraft opnår vi massen.
Det viste sig at være den fjerde.
Afhængigheden af fjederens svingningsperiode af kroppens masse, der er fastgjort til den, bruges.
Meter af kropsmasse og små masser i nul tyngdekraft "IM-01M" (massemåler):
"IM" blev brugt på Salyut og Mir stationerne. Massemålerens egen vægt var 11 kg, vejningen tog et halvt minut, hvor enheden nøjagtigt målte platformens svingningsperiode med belastningen.
Sådan beskriver Valentin Lebedev proceduren i sin "Diary of a Cosmonaut" (1982):
"Det er første gang, vi skal veje os selv i rummet. Det er klart, at almindelige vægte ikke kan fungere her, da der ikke er nogen vægt. Vores vægte, i modsætning til dem på jorden, er usædvanlige; de arbejder efter et andet princip og er en oscillerende platform på fjedre.
Før jeg vejer, sænker jeg platformen, klemmer fjedrene, til klemmerne, lægger mig ned på den, presser stramt mod overfladen, og fikserer mig, grupperer min krop, så den ikke dingler, vikler mine ben og arme om profilstøtten af platformen. Jeg trykker på udløseren. Et lille skub og jeg mærker vibrationer. Deres frekvens vises på indikatoren i en digital kode. Jeg læser dens værdi, trækker koden for platformens vibrationsfrekvens, målt uden en person, og bruger tabellen til at bestemme min vægt."
Orbital bemandet station "Almaz", massemåler nummer 5:
En moderniseret version af denne enhed er nu på den internationale rumstation:
For at være retfærdig bruges mulighed 1 (foreløbig vejning af alt) stadig til generel kontrol, og mulighed 3 (Newtons anden lov) bruges i vejeanordningen Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (
Så snart folk først løftede hovedet og stirrede ud på nattehimlen, blev de bogstaveligt talt betaget af stjernernes lys. Denne fascination har ført til tusinder af års arbejde med teorier og opdagelser relateret til vores solsystem og de kosmiske kroppe i det. Men som på ethvert andet felt er viden om rummet ofte baseret på falske konklusioner og fejlfortolkninger, som efterfølgende tages for pålydende. I betragtning af, at emnet astronomi var meget populært ikke kun blandt professionelle, men også blandt amatører, er det let at forstå, hvorfor disse misforståelser fra tid til anden bliver solidt forankret i den offentlige bevidsthed.
Mange mennesker har sikkert hørt albummet " Mørket Side of the Moon" af Pink Floyd, og ideen om, at Månen har en mørk side, er blevet meget populær i samfundet. Men sagen er, at Månen ikke har nogen mørk side. Dette udtryk er en af de mest almindelige misforståelser. Og dens grund hænger sammen med Månens måde at dreje rundt om Jorden på, og også med det faktum, at Månen altid er vendt mod vores planet med kun den ene side. Men på trods af, at vi kun ser den ene side af den, er vi ofte vidne til, at nogle dele af den bliver lysere, mens andre er dækket af mørke. I betragtning af dette var det logisk at antage, at den samme regel ville være sand for den anden side.
Mere korrekt definition ville være "den anden side af månen." Og selvom vi ikke ser det, forbliver det ikke altid mørkt. Sagen er, at kilden til Månens glød på himlen ikke er Jorden, men Solen. Selvom vi ikke kan se den anden side af Månen, er den også oplyst af Solen. Dette sker cyklisk, ligesom på Jorden. Sandt nok varer denne cyklus lidt længere. En hel månedag svarer til omkring to jorduger. To interessante fakta i forfølgelse. Under månen rumprogrammer Der har aldrig været en landing på den side af Månen, der altid vender væk fra Jorden. Bemandet rummissioner er aldrig blevet udført i løbet af den natlige månecyklus.
Månens indflydelse på tidevandets ebbe og strøm
En af de mest almindelige misforståelser vedrører, hvordan tidevandskræfter virker. De fleste mennesker forstår, at disse kræfter afhænger af Månen. Og det er sandt. Men mange mennesker tror stadig fejlagtigt, at kun Månen er ansvarlig for disse processer. Taler i et enkelt sprog, kan tidevandskræfter kontrolleres gravitationskræfter ethvert nærliggende kosmisk legeme af tilstrækkelig størrelse. Og selvom månen har stor masse og placeret tæt på os, er det ikke den eneste kilde til dette fænomen. Ved tidevandskræfter en vis påvirkning Det gør Solen også. Samtidig øges Månens og Solens fælles indflydelse mange gange i det øjeblik, hvor disse to astronomiske objekter justeres (på én linje).
Månen har dog en effekt mere effekt på disse jordiske processer end Solen. Dette skyldes, at selv på trods af den kolossale forskel i masse, er Månen tættere på os. Hvis månen en dag bliver ødelagt, vil forargelsen havets farvande vil slet ikke stoppe. Men selve tidevandets adfærd vil helt sikkert ændre sig markant.
Solen og Månen er de eneste kosmiske kroppe, der kan ses i løbet af dagen
Hvilket astronomisk objekt kan vi se på himlen i løbet af dagen? Det er rigtigt, Sun. Mange mennesker har set Månen mere end én gang i løbet af dagen. Oftest er det synligt enten tidligt om morgenen, eller når det lige begynder at blive mørkt. De fleste tror dog, at kun disse rumobjekter kan ses på himlen i løbet af dagen. Af frygt for deres helbred ser folk normalt ikke på Solen. Men ved siden af i løbet af dagen kan du finde noget andet.
Der er et andet objekt på himlen, der kan ses på himlen selv om dagen. Dette objekt er Venus. Når du kigger ind på nattehimlen og ser et klart synligt lyspunkt på den, skal du vide, at du oftest ser Venus og ikke en stjerne. Phil Plait, Bad Astronomy klummeskribent for Discover-portalen, har samlet en lille guide, hvorefter du kan finde både Venus og Månen på daghimlen. Forfatteren råder til at være meget forsigtig og forsøge ikke at se på Solen.
Rummet mellem planeterne og stjernerne er tomt
Når vi taler om rummet, forestiller vi os straks et uendeligt og koldt rum fyldt med tomhed. Og selvom vi godt ved, at processen med dannelse af nye astronomiske objekter fortsætter i universet, er mange af os sikre på, at rummet mellem disse objekter er helt tomt. Hvorfor blive overrasket, hvis forskerne selv er meget i lang tid troede de på det? Ny forskning har dog vist, at der er meget mere interessant i universet, end man kan se med det blotte øje.
For ikke længe siden opdagede astronomer i rummet mørk energi. Og det er dette, ifølge mange videnskabsmænd, der får universet til at fortsætte med at udvide sig. Desuden er hastigheden af denne udvidelse af rummet konstant stigende, og ifølge forskere kan dette efter mange milliarder år føre til et "brud" af universet. Mystisk energi i et eller andet bind er til stede næsten overalt - selv i selve rummets struktur. Fysikere, der studerer dette fænomen, mener, at på trods af tilstedeværelsen af mange mysterier, der endnu ikke er blevet løst, er det interplanetariske, interstellare og endda intergalaktiske rum i sig selv slet ikke så tomt, som vi tidligere forestillede os det.
Vi har en klar forståelse af alt, hvad der sker i vores solsystem
I lang tid troede man, at inde i vores solsystem der er ni planeter. Den sidste planet var Pluto. Som bekendt er Plutos status som planet for nylig blevet sat i tvivl. Årsagen til dette var, at astronomer begyndte at finde objekter inde i Solsystemet, hvis størrelser var sammenlignelige med størrelsen af Pluto, men disse objekter er placeret inde i det såkaldte Asteroidebælte, der ligger umiddelbart bagved den tidligere niende planet. Denne opdagelse ændrede hurtigt videnskabsmænds forståelse af, hvordan vores solsystem ser ud. For nylig blev en teoretisk undersøgelse offentliggjort videnskabeligt arbejde, hvilket tyder på, at solsystemet kan indeholde to mere rumobjekt størrelse mere end Jorden og omkring 15 gange dens masse.
Disse teorier er baseret på beregninger af tal forskellige baner objekter i solsystemet, såvel som deres interaktioner med hinanden. Men som angivet i værket har videnskaben endnu ikke egnede teleskoper, der vil hjælpe med at bevise eller modbevise denne mening. Og selvom sådanne udsagn kan virke som teblade for nu, er det bestemt klart (takket være mange andre opdagelser), at der er meget mere interessant i vores solsystems yderområder, end vi tidligere troede. Vores rumteknologi er i konstant udvikling, og vi skaber flere og flere moderne teleskoper. Det er sandsynligt, at de en dag vil hjælpe os med at finde noget tidligere ubemærket i baghaven af vores hus.
Solens temperatur stiger konstant
Ifølge en af de mest populære "konspirationsteorier", virkningen sollys stiger til Jorden. Det skyldes dog ikke forurening. miljø og eventuelle globale klimaændringer, men på grund af det faktum, at solens temperatur stiger. Dette udsagn er delvist sandt. Denne stigning afhænger dog af, hvilket år det er på kalenderen.
Siden 1843 har videnskabsmænd løbende dokumenteret solcyklusser. Takket være denne observation indså de, at vores sol var ret forudsigelig. I løbet af en bestemt aktivitetscyklus stiger solens temperatur til en vis grænse. Cyklussen ændres, og temperaturen begynder at falde. Ifølge NASA-forskere, alle solcyklus varer omkring 11 år, og de sidste 150 forskere har fulgt hver af dem.
Mens mange ting om vores klima og dets forhold til solaktivitet stadig er et mysterium for videnskabsmænd, har videnskaben en ret god idé om, hvornår man kan forvente en stigning eller et fald i solaktivitet. solaktivitet. Perioderne med opvarmning og afkøling af Solen kaldes normalt solmaksimum og solminimum. Når Solen er på sit maksimum, bliver hele solsystemet varmere. Denne proces er dog helt naturlig og forekommer hvert 11. år.
Solsystemets asteroidefelt ligner en mine
I den klassiske scene " Star wars"Han Solo og hans venner om bord måtte gemme sig for deres forfølgere inde i et asteroidefelt. Samtidig blev det meddelt, at chancerne for en vellykket flyvning af dette felt er 3720 til 1. Denne bemærkning, ligesom den spektakulære computer grafik, tilsidesæt i folks sind den opfattelse, at asteroidefelter er beslægtet med miner, og det er næsten umuligt at forudsige succesen med deres krydsning. Faktisk er denne bemærkning forkert. Hvis Han Solo skulle krydse et asteroidefelt i virkeligheden, ville hver ændring i flyvebanen højst sandsynligt ikke forekomme mere end en gang om ugen (og ikke en gang i sekundet, som vist i filmen).
Hvorfor spørger du? Ja, fordi rummet er enormt, og afstandene mellem genstande i det er normalt ligeligt også meget stor. For eksempel er asteroidebæltet i vores solsystem meget spredt, så I virkeligheden Han Solo, såvel som Darth Vader selv med en hel flåde af stjernedestroyere, ville ikke have svært ved at krydse den. De samme asteroider, som blev vist i selve filmen, er højst sandsynligt resultatet af en kollision mellem to gigantiske himmellegemer.
Eksplosioner i rummet
Der er to meget populære misforståelser om, hvordan princippet om eksplosioner i rummet fungerer. Den første du kunne se i mange science fiction-film. Da to rumskibe støder sammen, sker der en kæmpe eksplosion. Desuden viser den sig ofte at være så kraftig, at chokbølgen fra den også ødelægger andre rumskibe i nærheden. Ifølge den anden misforståelse, da der ikke er ilt i rummets vakuum, er eksplosioner i det generelt umulige som sådan. Virkeligheden ligger faktisk et sted mellem disse to meninger.
Hvis der sker en eksplosion inde i skibet, vil ilten inde i skibet blandes med andre gasser, hvilket igen vil skabe den nødvendige kemisk reaktion for at ilden opstår. Afhængigt af koncentrationen af gasser kan der faktisk opstå så meget ild, at det vil være nok til at eksplodere hele skibet. Men da der ikke er noget tryk i rummet, vil eksplosionen forsvinde inden for få millisekunder efter at have ramt vakuumforholdene. Det vil ske så hurtigt, at du ikke engang når at blinke. Udover dette vil der ikke være nogen chokbølge, som er den mest ødelæggende del af eksplosionen.
På det seneste kan du ofte finde overskrifter i nyhederne om, at astronomer har fundet en anden exoplanet, der potentielt kan understøtte liv. Når folk hører om opdagelser af nye planeter på denne måde, tænker de ofte på, hvor fantastisk det ville være at finde en måde at pakke deres ting og gå til renere levesteder, hvor naturen ikke har været udsat for teknologiske påvirkninger. Men før vi går for at erobre de åbne rum dybe rum, bliver vi nødt til at løse en række meget vigtige spørgsmål. For eksempel indtil vi helt opfinder ny metode rumrejse, vil muligheden for at nå disse exoplaneter være lige så reel som magiske ritualer ved at kalde dæmoner fra en anden dimension. Selvom vi finder en måde at komme fra punkt A i rummet til punkt B så hurtigt som muligt (ved hjælp af f.eks. hyperspace warp-motorer eller ormehuller), vil vi stadig stå over for en række problemer, der skal løses inden afgang .
Tror du, vi ved meget om exoplaneter? Faktisk aner vi ikke, hvad det er. Faktum er, at disse exoplaneter er så langt væk, at vi ikke engang er i stand til at beregne deres faktiske størrelser, atmosfæriske sammensætning og temperatur. Al viden om dem er kun baseret på gætværk. Alt, hvad vi kan gøre, er bare at gætte afstanden mellem planeten og dens moderstjerne og, baseret på denne viden, udlede værdien af dens estimerede størrelse i forhold til Jorden. Det er også værd at overveje, at på trods af de hyppige og højlydte overskrifter om nye exoplaneter fundet, er der blandt alle opdagelserne kun omkring hundrede placeret inde i den såkaldte beboelige zone, potentielt egnet til at understøtte jordlignende liv. Desuden, selv blandt denne liste, kan kun få faktisk være egnede til livet. Og ordet "kan" bruges her af en grund. Forskere har heller ikke et klart svar på dette spørgsmål.
Kropsvægten i rummet er nul
Folk tror, at hvis en person er på et rumskib eller rumstation, så er hans krop i fuldstændig vægtløshed (det vil sige kropsvægt lig med nul). Dette er dog en meget almindelig misforståelse, fordi der er noget i rummet kaldet mikrogravitation. Dette er en tilstand, hvor accelerationen forårsaget af tyngdekraften stadig er i kraft, men er blevet stærkt reduceret. Og samtidig ændrer tyngdekraften sig ikke på nogen måde. Selv når du ikke er over Jordens overflade, er tyngdekraften (tiltrækning), der udøves på dig, stadig meget stærk. Udover dette vil du være underlagt Solens og Månens gravitationskræfter. Når du er ombord på en rumstation, vil din krop derfor ikke veje mindre. Årsagen til tilstanden af vægtløshed ligger i det princip, hvorved denne station drejer rundt om Jorden. Enkelt sagt er en person i dette øjeblik i en endeløs frit fald(kun den falder sammen med stationen ikke nedad, men fremad), og selve rotationen af stationen rundt om planeten understøtter svævningen. Denne effekt kan gentages selv i jordens atmosfære om bord på en flyvemaskine, når flyet opnår en vis højde og derefter skarpt begynder at falde. Denne teknik bruges nogle gange til at træne astronauter og astronauter.
Med stigende varighed rumflyvninger læger rejste spørgsmålet om behovet for at overvåge vægten af astronauter.
En overgang til et andet levested fører helt sikkert til en omstrukturering af kroppen, herunder en omfordeling af væskestrømme i den.
Ved vægtløshed ændres blodgennemstrømningen - fra underekstremiteterne strømmer en betydelig del af den til bryst og hoved.
Processen med dehydrering af kroppen stimuleres, og personen taber sig.
Tabet af selv en femtedel vand, hvilket er 60-65%% hos mennesker, er dog meget farligt for kroppen.
Derfor havde læger brug for en pålidelig enhed til konstant at overvåge astronauters kropsvægt under flyvning og som forberedelse til at vende tilbage til Jorden.
Konventionelle "jordiske" vægte bestemmer ikke massen, men kroppens vægt - det vil sige tyngdekraften, som den presser på enheden med.
I nul tyngdekraft er et sådant princip uacceptabelt - både et støvkorn og en container med last, når forskellig vægt, har lig - nul vægt.
Når man lavede en vægtmåler i nul tyngdekraft, måtte ingeniører bruge et andet princip.
Funktionsprincip for massemåleren
Kropsmassemåleren i nul tyngdekraft er bygget efter det harmoniske oscillatorkredsløb.
Som det er kendt, afhænger perioden med frie svingninger af en belastning på en fjeder af dens masse. Således genberegner oscillatorsystemet oscillationsperioden for en speciel platform med en astronaut eller en genstand placeret på den til masse.
Kroppen, hvis masse skal måles, er fastgjort på en fjeder på en sådan måde, at den kan præstere frie vibrationer langs fjederaksen.
Periode T (\displaystyle T) disse udsving er forbundet med kropsvægt M (\displaystyle M) forhold:
T = 2 π M K (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (\frac (M)(K))))hvor K er fjederelasticitetskoefficienten.
Altså at vide K (\displaystyle K) og måling T (\displaystyle T), kan findes M (\displaystyle M).
Ud fra formlen er det klart, at oscillationsperioden ikke afhænger af hverken amplituden eller tyngdeaccelerationen.
Enhed
Den "stol"-lignende enhed består af fire dele: platforme til placering af astronauten (øverste del), en base, der er fastgjort til stationens "gulv" (nederste del), et stativ og en mekanisk midterdel, samt en elektronisk læseenhed.
Enhedsstørrelse: 79,8 x 72 x 31,8 cm. Materiale: aluminium, gummi, organisk glas. Enhedens vægt er omkring 11 kg.
Øverste del enhed, som astronauten ligger på med sit bryst består af tre dele. Et rektangulært ark af plexiglas er fastgjort til den øverste platform. En hagestøtte til astronauten strækker sig fra enden af platformen på en metalstang.
Nederste del Enheden er en hesteskoformet base, hvortil den mekaniske del af enheden og aflæsningsmåleenheden er fastgjort.
Den mekaniske del består af en lodret cylindrisk stiver, langs hvilken en anden cylinder bevæger sig udvendigt på lejer. På ydersiden af den bevægelige cylinder er der to svinghjul med stoppere til at fastgøre det bevægelige system i midterpositionen.
En formet platform til kosmonautens krop, som bestemmer dens masse, er fastgjort til den øverste ende af den bevægelige cylinder ved hjælp af to rørformede beslag.
Fastgjort til den nederste halvdel af den bevægelige cylinder er to håndtag med udløsere i enderne, ved hjælp af hvilke stopperne på det bevægelige system er forsænket i håndtagene.
I bunden af den ydre cylinder er der en fodstøtte til astronauten, som har to gummihætter.
En metalstang bevæger sig inde i det cylindriske stativ, indlejret i den ene ende i den øverste platform; I den modsatte ende af stangen er der en plade, på begge sider af hvilken to fjedre er fastgjort, som etablerer enhedens bevægelige system i midterpositionen, når de er i vægtløse forhold. En magnetoelektrisk sensor er fastgjort i bunden af stativet, som registrerer oscillationsperioden for det bevægelige system.
Sensoren tager automatisk højde for varigheden af svingningsperioden med en nøjagtighed på en tusindedel af et sekund.
Som vist ovenfor afhænger "stolens" vibrationsfrekvens af belastningens masse. Således skal astronauten bare svinge lidt på sådan en gynge, og efter et stykke tid vil elektronikken beregne og vise måleresultatet.
For at måle en astronauts kropsvægt er 30 sekunder nok.
Efterfølgende viste det sig, at de "kosmiske skalaer" er meget mere præcise end de medicinske, der bruges i hverdagen.
|
Historie
En enhed til måling af en astronauts kropsvægt blev oprettet senest i 1976 på Leningrads specielle design- og teknologibureau "Biofizpribor" (SKTB "Biofizpribor")