Inhoud
Veel experimenten kunnen de aanwezigheid van zwaartekracht, de aantrekkingskracht tussen twee objecten of de snelheid waarmee het ervoor zorgt dat objecten naar elkaar versnellen, illustreren. Andere experimenten kunnen de effecten bepalen van een gewichtloze omgeving op mensen en andere levensvormen die zijn geëvolueerd om te functioneren binnen het zwaartekrachtveld van de aarde. Sommige van deze experimenten zijn eenvoudig en kunnen thuis worden gereproduceerd, terwijl andere laboratoria en wetenschappelijke apparatuur vereisen.
Versnelling door de zwaartekracht
Met behulp van items die in huis worden gevonden, kunnen jonge wetenschappers in spe het Galileos-klassieke experiment reproduceren om de universele versnelling van alle objecten door zwaartekracht te tonen. Als u kranten- of papieren handdoeken op de vloer legt om mogelijke rommel op te vangen, kan één persoon twee objecten van verschillende grootte op dezelfde hoogte vasthouden en loslaten. Elke twee objecten kunnen worden gebruikt, maar relatief gladde objecten hebben de voorkeur. Gebruik voor het beste resultaat een sinaasappel en een druif en laat ze tegelijkertijd los. Een tweede persoon ligt op de vloer en observeert de gelijktijdige impact van beide vruchten, waaruit blijkt dat alle objecten met dezelfde snelheid versnellen als gevolg van de zwaartekracht, ongeacht hun gewicht. Dit experiment werd door astronauten op de maan gereproduceerd met behulp van een hamer en een veer en de resultaten waren hetzelfde.
Evenwichtsexperiment Experiment
Met objecten in rust op een oppervlak, zal wrijving over het algemeen voorkomen dat ze naar elkaar toe bewegen, ondanks de aantrekkingskracht die wordt gecreëerd door hun respectieve zwaartekrachten. Om dit te overwinnen, hangen twee even massieve objecten, zoals loodgewichten, aan beide uiteinden van een evenwichtsbalk die direct boven het midden hangt. Trek vervolgens een cirkel rond de straal die de uiteinden van de balk zouden raken als deze roteert. Plaats een ander even massief object, zoals een ander gewicht, op een punt langs de cirkel ongeveer 45 graden vanaf de uiteinden van de hangende balk. Zorg ervoor dat deze andere objecten op dezelfde hoogte rusten als de gewichten die op de balk rusten. Na verloop van tijd zal de balk langzaam draaien om de gewichten dichter bij de stationaire objecten op de cirkel te zijn. Deze draaiing of rotatie wordt veroorzaakt door de zwaartekracht tussen de meer massieve componenten van de balansarm en de stationaire gewichten.
Experimenten in gewichtloosheid
Nulzwaartekrachtomgevingen zijn onpraktisch om te bereiken en vereisen reizen naar verre delen van de ruimte waar de zwaartekracht van planeten en andere objecten in de ruimte zo te verwaarlozen is dat ze niet waarneembaar zijn. Zelfs als dergelijke afstanden praktisch haalbaar zouden zijn, zou de zwaartekracht van het ruimteschip, de astronauten binnenin en al hun apparatuur enige invloed uitoefenen op al het andere in de directe omgeving. Nulzwaartekrachtcondities kunnen echter worden gesimuleerd door een gesloten ruimte en alles erin te laten vallen naar het aardoppervlak. Omdat alles op dezelfde snelheid valt, lijken de inzittenden binnenin te zweven ten opzichte van de kamer zelf en wordt een effectief gewichtloze omgeving gecreëerd. Dit is het principe dat wordt toegepast in de "Vomit Comet", een jet van de NASA die hoog in de atmosfeer van de aarde klimt en vervolgens vrij op de grond valt. Naast het bieden van een gewichtloze omgeving voor astronautentraining en andere NASA-experimenten, wordt tijd op de Vomit Comet ook toegekend aan natuurkundestudenten die behoefte hebben aan het milieu, leden van de media en private partijen om verschillende redenen.