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宇宙ステーションには、重力がないの?
宇宙ステーションの高さにも地球の重力は強く働いています。宇宙船と中の人や物が、地球へ向かって同じように落ち続けながら、横向きにとても速く進んで地球を回っているため、床が体を押し返さず、浮いて見えます。
この状態を微小重力と呼びます。
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この記事宇宙ステーションには、重力がないの?
まず、ひとつわかろう
いちばん知りたいところから。
宇宙ステーションの高さにも地球の重力は強く働いています。
- 0101
宇宙ステーションも人も地球の重力で下向き、つまり地球中心へ引かれます。
- 0202
同時に地表に沿う向きへ非常に速く進みます。
- 0303
落ちても地面が同じだけ曲がって遠ざかるため、地球へぶつからず周回します。
同じ紙を半分に分ける
はじめにボールを落とすと床へ。でも宇宙船では目の前に浮く。
地上では床が落下を止め、足を押し返す力を「重さ」として感じます。宇宙船の中では、ボールも人も床も一緒に自由落下しています。遊園地の落下中に体が軽く感じる瞬間を、地球の周りで長く続けているような状態です。
しくみ何が起きているのか、順番にたどろう。
- 地球が引く
宇宙ステーションも人も地球の重力で下向き、つまり地球中心へ引かれます。
- 横へ高速で進む
同時に地表に沿う向きへ非常に速く進みます。
- 地球の丸みに沿って落ちる
落ちても地面が同じだけ曲がって遠ざかるため、地球へぶつからず周回します。
- 床から押されない
宇宙船と一緒に落ちるため、床が足を支える力が小さくなり、体が浮いて感じられます。
もう少しくわしくもう少し先まで知りたい人へ。
「無重力」より「微小重力」
重力が完全にゼロではなく、空気抵抗、宇宙船の振動、場所による重力差など小さな力が残ります。
たとえば言葉の「無」と実際の状態の差を確かめる。
体は使わない力を減らす
体重を支える必要が減ると、筋肉や骨が弱くなりやすく、宇宙飛行士は運動器具で毎日対策します。体液の分布も変わります。
たとえば地球へ戻る前提で体を守る仕事がある。
人工重力は回転で作れる?
回転する施設では外側の床へ押しつけられ、重力のように感じる可能性があります。ただし大きさ、回転速度、酔いなど課題があります。
たとえば水の入ったバケツを振り回す実験は危険なので図で考える。
よくある勘違いまちがえやすいところを、ほどいておこう。
- 宇宙に出た瞬間、重力はゼロ?
- 重力は距離とともに弱まりますが、地球近くではまだ強く働きます。
- 月にも重力はない?
- 月にも重力があり、地球より弱いため体重計の値やジャンプの動きが変わります。
- 浮くと上下は完全になくなる?
- 重力で決まる上下は弱くなりますが、宇宙船内では表示や足元の向きを決めて生活しやすくします。
やってみる 3分落下する二つの物を動画で比べる
安全な低い高さから、平らな紙と丸めた同じ紙を同時に落とします。
- 同じ紙を半分に分ける
- 一方を丸め、同じ高さから離す
- 空気がなければどうなるか予想する
高い場所へ登らず、顔や壊れ物の上で行いません。違いは重力だけでなく空気抵抗が作ります。
親子で話す家族にも聞いてみたくなったら。
-
宇宙船は何へ落ちている?
子ども地球へ落ちながら横へ進むと描く。
おとな円軌道だけでなく楕円軌道もあると補う。
-
浮く生活で困ることは?
子ども食事、トイレ、睡眠、道具をしまう。
おとなJAXAやNASAの生活映像で確かめる。
-
体を守る仕事は?
子ども運動、食事、実験、帰還後の訓練。
おとな宇宙医学の職業へつなげる。
よくある質問もう少し気になったら。
宇宙で体重はゼロ?
床が押す力を測る体重計はほぼゼロを示しますが、質量は変わりません。
宇宙船の中でジャンプしたら戻る?
床を押した分だけ反対へ動き、壁などへ当たるまで漂います。空気抵抗などで少しずつ変わります。
宇宙飛行士は背が伸びる?
背骨の間が広がり一時的に伸びることがありますが、地球へ戻ると多くは元へ戻ります。
出典この記事を書くために読んだ資料。
- What Is Microgravity? (Grades K-4)NASA 宇宙ステーションで浮く主な理由は重力がゼロだからではなく、周回しながら落ち続ける自由落下であることを確認しました。資料 ↗
資料の読み方について
公的機関・研究機関・専門団体の資料を優先しました。一般向けの学習記事で、専門家の監修は受けていません。体調・学習・家庭・地域に合わせた個別の診断や指示ではありません。
おうちの方へ
いっしょに読むためのヒント。
円軌道だけでなく楕円軌道もあると補う。 JAXAやNASAの生活映像で確かめる。
宇宙船は何へ落ちている?
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