Гравиполи. ТРИЗ

– высоты расположения тела над Землей;

– широты места;

– пород земной коры.

Пример 3.2. Навигационные приборы

В навигационных приборах вводят поправки от выше указанных параметров.

3.3. Управление весом

Управление весом можно осуществлять, изменяя массу тела и ускорение свободного падания, а, также создавая дополнительную силу, которая в зависимости от направления будет увеличивать или уменьшать вес.

По второму закону Ньютона сила описывается формулой (3.1).

Второй закон Ньютона

Дополнительная сила может быть любой природы.

Далее в этом разделе опишем возможные способы «управления» весом.

3.3.1. Движение с ускорением

3.3.1.1. Ускорение направлено вверх

Ускорение направлено в сторону противоположную весу, т. е. создается перегрузка («увеличение» веса) в соответствии с формулой (3.2).

Вес тела

Это возможно в двух случаях:

– вектор скорости движения совпадает по направлению с вектором ускорения

– вектор скорости движение противоположен вектору ускорения

3.3.1.1.1. Скорость движения совпадает по направлению с ускорением

Диаграмма сил показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Диаграмма сил

Пример 3.3. Перегрузки

Старт космической ракеты или резкий набор высоты в самолете. При этом космонавт или летчик испытывают большие перегрузки (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Перегрузки

3.3.1.1.2. Скорость движения противоположна по направлению ускорению

Диаграмма сил показана на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Диаграмма сил

Пример 3.4. Спуск космического корабля на Землю

Происходит резкое торможение, и создаются перегрузки.

Пример 3.5. Движение по окружности

Движение по окружности: летчик «в пике», движение по вогнутой поверхности, допустим мосту, тренировка космонавтов в центрифуге. Создаются перегрузки.

3.3.1.2. Ускорение направлено вниз

Этот случай «уменьшения» веса вплоть до невесомости. Он описывается формулой (3.3).

Вес тела

Здесь, как и в предыдущем случае возможны два варианта:

– вектор скорости движения совпадает по направлению с вектором ускорения

– вектор скорости движение противоположен вектору ускорения

3.3.1.2.1. Скорость движения совпадает по направлению с ускорением

Диаграмма сил показана на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Диаграмма сил

Пример 3.6. Невесомость

Свободное падение: затяжной прыжок с парашютом (рис. 3.5а), движение лифта вниз (рис. 3.5б) и т. п. Наверное, каждый испытывал хоть ненадолго ощущение невесомости при падении, прыжках или резком опускании вниз, в воздушных ямах и т. п. Для имитации ощущения невесомости в земных условиях космонавты тренируются в специально оборудованных самолетах, движущихся вниз с большой скоростью по параболе (рис. 3.5в).

Рис. 3.5. Невесомость

3.3.1.2.2. Скорость движения противоположна по направлению ускорению

Диаграмма сил показана на рис.3.6.

Рис. 3.6. Диаграмма сил

Пример 3.7. Невесомость

Если ракета или самолет, набирающий высоту резко «затормозит», то человек, находящийся в летательном аппарате почувствует невесомость.

3.3.2.Создание дополнительной силы

В качестве таких сил могут использоваться вес тела, упругие свойства материалов, импульсы силы, реактивные силы, вакуум, набегающий поток и крыло, центробежные силы, силы Архимеда, магнитное поле и т. д.