Дек 24

Невесомость и вес тела

Развитие космонавтики выдвигает перед физиологией и медициной ряд новых научно-практических задач, связанных, в частности, с тем, что жизнь и деятельность космонавтов во время полета протекает в специфических условиях невесомости.

Кинетические и динамические условия, которые формируются под влиянием гравитационных, инерционных и внешних сил, придают телам вес, воспроизводят состояние субгравитации (или пониженного веса), а также невесомости, хорошо известны и будут охарактеризованы здесь лишь кратко. Вес тела зависит от данной массы, которая подвергается действию данной силы, и от динамических условий, в которых находится тело. Было найдено, что по величине, кратной стандартному ускорению земной силы тяжести (go), удобно выражать ускорения, действующие на тело, а по величине, кратной стандартному весу,– силу, действующую на тело. Этого достаточно для обоснования практической системы единиц, в которой единица ускорения равна 1 g, а единица силы 1 G. Вес в этом смысле означает, что данная масса подвергается действию данной силы тяжести.

Поскольку реальная сила, действующая на тело и обусловленная ускорением, эквивалентна весу тела, символ G можно использовать в космической биологии и медицине для обозначения как силы, так и веса. Единица ускорения (go) в данной системе является всегда постоянной величиной, т. е. 9,81 м/сек2, в то время как единица силы различна для тел с разной массой.

Во всех случаях свободного движения тела сила инерции уравновешивает гравитационную силу в любой точке траектории. При этом возникает так называемое «свободное от гравитации» состояние. Однако это определение для данных условий является недостаточно точным, так как тело постоянно подвергается действию силы притяжения Земли или других небесных тел. Поэтому такое состояние описывается как «невесомое» или как условия «нулевого G», поскольку результирующая сил, действующих на тело и обусловленных гравитацией и инерцией, действительно равна нулю.

С другой стороны, термин «невесомость» широко используется для описания субъективных впечатлений человека для случаев, когда он не ощущает своего веса или находится в условиях нулевого G.

Другие состояния, сопровождающиеся уменьшением ощущения весомости, такие, как водная иммерсия, взвешенное состояние или условия, связанные с уменьшением трения, более или менее точно имитируют невесомость. Они использовались для имитации условий невесомости и оценки ее влияния на организм человека наряду с постельным режимом. Хотя эффекты таких воздействий основаны на взаимосвязи «гипокинезии», т. е. ограничения пространственных характеристик движения, и «гиподинамии», т. е. снижения его силового компонента, они по самому определению не идентичны состоянию невесомости. При нулевом G тело полностью лишено опоры, невесомо и свободно плавает в пространстве.

Биологические эффекты нулевого G исходя из физической характеристики этого состояния должны быть одинаковыми, независимо от того, возникает ли оно внутри или за пределами гравитационного поля Земли. Однако существует предположение, что неоднородность силовых полей может способствовать возникновению межмолекулярных сил в организме; последнее в зависимости от расстояния до небесных тел может приводить к различным последствиям. Поскольку исследование данной проблемы может представлять научный интерес применительно к различным уровням биологических взаимосвязей, изучение медицинских аспектов невесомости имеет первостепенное значение для будущих космических полетов, а также лунных и планетарных экспедиций.

Похожие статьи:

  1. Устойчивость человека к ускорениям и критерии ее оценки Оценка устойчивости организма к действию ускорений зависит от характера выбранного...
  2. Медико-биологические эффекты невесомости, процессы адаптации к отсутствию веса и реадаптации к наземным условиям В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал, характеризующий многообразные проявления...
  3. Особенности реакций человека, находящегося в свободной позе, на кратковременные ударные ускорения различного направления А. Ф. Коваленко, И. С. Васильев, Р. К. Кузмицкий, Л....

автор admin \\ теги: , , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.