Cámaras de simulación
El decir que algo esté en una condición de gravedad cero no significa que en ese ambiente haya absolutamente ninguna gravedad. Esta condición significa simplemente que la fuerza centrífuga es compensada por la fuerza de gravitación. Las cámaras de simulación de gravedad cero son cámaras donde los especialistas usan para investigar y desarrollar componentes para viajes espaciales. Estas cámaras simulan los efectos de gravedad cero, dándonos un sentido de lo que es perder la fuerza gravitacional.
-- Una cámera de simulación de la ingravidez.
El efecto de una montaña rusa
¿Te has montado en una montaña rusa con los asientos arriba-abajo?Sabrás que debido a la alta velocidad que lleva el carril, la fuerza de gravedad que está tirando los ocupantes hacia abajo se cancela por medio de la fuerza centrífuga que entra en acción. La fuerza centrífuga existe en apariencia solamente, dando un sentido de que algo se aleja del centro de rotación. En el ejemplo de la montaña rusa, la masa de su cuerpo provee la fuerza centrípeta para lanzarlos en la trayectoria del carril. De acuerdo a la Primera Ley (o Ley de Inercia) de Newton, Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.
Las resistencias del viento a lo largo de la pista son las fuerzas que trabajan para retrasar el carril, de modo que hacia el final del paseo, las colinas tiendan a ser más bajas porque el carril tiene menos energía para subir los pasajeros hacia arriba. La inercia es la fuerza que le mantiene en su asiento. La inercia es la fuerza que impide el movimiento de su cuerpo. Aunque la gravedad le esté tirando hacia la tierra, la fuerza de la aceleración es mayor que la gravedad, halando hacia arriba, contrarrestando la gravedad. Cuando la trayectoria toma una vuelta, la fuerza centrípeta lo mantiene a uno en su lugar. La fuerza centrípeta es la fuerza externa que nos permite movernos en una trayectoria curvada.
-- La fuerza centrípeta lo matiene a uno sentado cuando uno se monta en la montaña rusa.
Utilización de Aeroplanos
Para que un aeroplano llege al punto de la caída libre, debe subir a un ángulo sumamente inclinado, nivelarse y luego caerse casi verticalmente. La fuerza centrífuga que se está ejerciendo sobre el aeroplano anula todas otras fuerzas por medio de la fuerza gravitacional. Debido a la resistencia de aire en la atmósfera, un objeto no puede estar en una condición de caída libre únicamente bajo influencia de la gravedad.
Un aeroplano que actúa como simulador está modelando el efecto de gravedad cero mediante una trayectoria parabólica de acuerdo a las leyes de Kepler. En la tierra debido al aire en la atmósfera, un objeto está subjeto a dos fuerzas: gravedad y fricción (proveniente del aire). Cuando el aeroplano pasa por la cumbre del arco en la orbita de acuerdo a Kepler, la fuerza de gravedad tira el aeroplano hacia la tierra. El aeroplano también nos proteje al controlar la velocidad de entrada. Los pasajeros dentro del aeroplano se sentirán como si estuvieran en una cámara de caída libre, sin alguna interferencia atmosférica. La caída en gravedad cero proporcionada por un aeroplano en descendencia vertical hacia la tierra dura alrededor de medio minuto.
-- Simulación de la gravedad, en la tierra siguiendo una traiyectoria parabólica.
Una Torre de Caída Libre
Cuando un objeto se deja caer desde la cima de un rascacielos, el objeto estará sujeto a una condición en donde la gravedad es la única fuerza que está actuando sobre el objeto. Esta condición se refiere a la microgravidad.
Satélites y estaciones espaciales que orbitan la Tierra
Actualmente los campos de microgravedad permanentes se pueden crear solamente en estaciones espaciales y en satélites que orbitan la Tierra. En estas estructuras, la fuerza gravitacional de la tierra está en equilibrio con la fuerza centrifuga para mantener la órbita alrededor de la Tierra. La ausencia de la atmósfera asegura que la fricción del aire no pueda disminuir la velocidad del satélite.
Autor: Shreya