Περιεχόμενο
Πολλά πειράματα μπορούν να απεικονίσουν την παρουσία της βαρύτητας, την έλξη της ανάμεσα σε δύο αντικείμενα ή την ταχύτητα με την οποία προκαλεί την επιτάχυνση των αντικειμένων ο ένας προς τον άλλο. Άλλα πειράματα μπορούν να προσδιορίσουν τις επιπτώσεις ενός περιβάλλοντος χωρίς βαρύτητα στους ανθρώπους και σε άλλες μορφές ζωής που έχουν εξελιχθεί ώστε να λειτουργούν εντός του πεδίου βαρύτητας της Γης. Μερικά από αυτά τα πειράματα είναι απλά και μπορούν να αναπαραχθούν στο σπίτι, ενώ άλλα απαιτούν εργαστήρια και επιστημονικό εξοπλισμό.
Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας
Χρησιμοποιώντας αντικείμενα που βρέθηκαν στο σπίτι, οι επίδοξοι νέοι επιστήμονες μπορούν να αναπαραγάγουν το κλασικό πείραμα του Galileos για να δείξουν την καθολική επιτάχυνση όλων των αντικειμένων λόγω της βαρύτητας. Τοποθετώντας εφημερίδες ή χαρτοπετσέτες στο πάτωμα για να πιάνουν κάθε πιθανό χάος, ένα άτομο μπορεί στη συνέχεια να κρατήσει δύο αντικείμενα διαφορετικών μεγεθών στο ίδιο ύψος και να τα απελευθερώσει. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιεσδήποτε δύο αντικείμενα, προτιμώνται όμως σχετικά λεία αντικείμενα. Για καλύτερα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε ένα πορτοκάλι και ένα σταφύλι και αφήστε τα ταυτόχρονα. Ένα δεύτερο άτομο βρίσκεται στο πάτωμα και παρατηρεί την ταυτόχρονη επίδραση και των δύο φρούτων, αποδεικνύοντας ότι όλα τα αντικείμενα επιταχύνουν με τον ίδιο ρυθμό λόγω της βαρύτητας, ανεξάρτητα από το βάρος τους. Αυτό το πείραμα αναπαράχθηκε από αστροναύτες στο φεγγάρι χρησιμοποιώντας ένα σφυρί και ένα φτερό και τα αποτελέσματα ήταν τα ίδια.
Πείραμα έλξης ισορροπίας βραχίονα
Με τα αντικείμενα σε ανάπαυση σε μια επιφάνεια, η τριβή γενικά θα τους εμποδίσει να κινούνται το ένα προς το άλλο, παρά την έλξη που δημιουργείται από τις αντίστοιχες βαρυτικές δυνάμεις τους. Για να ξεπεραστεί αυτό, κρεμάστε δύο εξίσου τεράστια αντικείμενα, όπως τα βάρη μολύβδου, σε κάθε άκρο μιας δοκού ισορροπίας που αναρτάται από ακριβώς πάνω από το κέντρο της. Στη συνέχεια, εντοπίστε έναν κύκλο γύρω από την ακτίνα που θα άγγιζαν τα άκρα της δοκού καθώς περιστρέφεται. Τοποθετήστε ένα άλλο εξίσου μαζικό αντικείμενο, όπως ένα άλλο βάρος, σε ένα σημείο κατά μήκος του κύκλου, περίπου 45 μοίρες από τα άκρα της αναρτημένης δέσμης. Βεβαιωθείτε ότι αυτά τα άλλα αντικείμενα βρίσκονται στο ίδιο ύψος με τα βάρη που στηρίζονται στη δοκό. Με την πάροδο του χρόνου, η δοκός θα περιστραφεί σιγά-σιγά ώστε να είναι τα βάρη πιο κοντά στα ακίνητα αντικείμενα στον κύκλο. Αυτή η στροφή ή περιστροφή προκαλείται από την άσκηση βαρύτητας μεταξύ των πιο μαζικών συστατικών του βραχίονα ισορροπίας και των στάσιμων βαρών.
Πειράματα στην έλλειψη βαρύτητας
Τα περιβάλλοντα με μηδενική βαρύτητα δεν είναι πρακτικά εφικτά, απαιτώντας ταξίδια σε απομακρυσμένα μέρη του χώρου όπου η βαρυτική δύναμη των πλανητών και άλλων αντικειμένων στο διάστημα είναι τόσο αμελητέα ώστε να μην παρατηρηθεί. Ακόμη και αν αυτές οι αποστάσεις ήταν πρακτικά εφικτές, η βαρυτική δύναμη του διαστημικού σκάφους, οι αστροναύτες μέσα και όλος ο εξοπλισμός τους θα ασκούσαν κάποια επιρροή σε οτιδήποτε άλλο στην άμεση περιοχή. Οι συνθήκες μηδενικής βαρύτητας μπορούν, ωστόσο, να προσομοιωθούν, επιτρέποντας σε έναν κλειστό χώρο και όλα μέσα σε αυτόν να πέσουν προς την επιφάνεια της Γης. Δεδομένου ότι όλα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα, οι επιβάτες μέσα θα φαίνεται να επιπλέουν σε σχέση με το ίδιο το θάλαμο και δημιουργείται ένα πραγματικά αβίαστο περιβάλλον. Αυτή είναι η αρχή που εφαρμόζεται στο «Vomit Comet», το οποίο είναι πλωτό αεροσκάφος της NASA που ανεβαίνει ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης και έπειτα πέφτει ελεύθερα προς το έδαφος. Εκτός από την παροχή ενός αβίαστα περιβάλλοντος για την εκπαίδευση αστροναύτη και άλλα πειράματα της NASA, ο χρόνος για το Vomit Comet χορηγείται επίσης σε φοιτητές φυσικής που έχουν ανάγκη από το περιβάλλον, τα μέλη των μέσων μαζικής ενημέρωσης και ιδιωτικούς φορείς για διάφορους λόγους.