Si una nave espacial acelerado constantemente, sus astronautas se siente constantemente el movimiento hacia adelante?

Question

Sé que si una nave espacial de repente viajado muy rápido, sus astronautas sería volar contra la pared del fondo, que potencialmente se lastime. Si el espacio de la nave se detuvo de repente, ellos también volar contra la pared frontal.

Supongamos que una nave espacial podría acelerar a una velocidad constante, por ejemplo:

Time    | Speed
------------------
1:00 pm | stopped
1:10 pm | 100 Kph
1:20 pm | 200 Kph
1:30 pm | 300 Kph

• A medida que la nave espacial se está acelerando a un ritmo constante, los astronautas se siente constantemente el movimiento de avance de la nave para la duración de su viaje?
• Iba a los astronautas comienzan a sentir que el movimiento se está convirtiendo en más y más rápido?
• Si el espacio en el barco siguió acelerar de esta manera durante muchas horas, los astronautas eventualmente ser herido por la gran velocidad?

Answer 1

Supongamos que la nave se estaba acelerando constantemente en 1g, ¿qué siente? Así Einstein nos dio la respuesta: se siente exactamente como estar de pie en la superficie de la Tierra, donde la aceleración debida a la gravedad es de 1g. Esto es (una declaración) de Einstein, el principio de equivalencia. Si la aceleración se continuó por muchas horas que no iba a ser diferente a estar en la superficie de la Tierra durante muchas horas, que por supuesto lo hacemos todos.

Answer 2

Voy a tratar de dar una respuesta simple como sea posible a cada uno de sus tres preguntas.

1. Los astronautas siempre se siente la aceleración (pero como Muphrid señaló, que en este caso es pequeño y podría incluso no ser notado)
2. No es posible sentir la velocidad, mientras que en una nave espacial. Los astronautas en órbita de viajes en 28000 km/s, pero siento absolutamente nada, incluso si están fuera. Del mismo modo, en el interior de un coche no se siente la velocidad, sólo el cambio en la velocidad (es decir, la aceleración - y tenga en cuenta que la aceleración puede ser en cualquier dirección: hacia adelante, atrás, izquierda, derecha, arriba o abajo). Se siente la velocidad, sólo si se viaja a través del aire, donde se siente el aire arrastrando a usted.
3. La velocidad no causa ningún daño en absoluto, ya que nunca se siente ninguna de sus efectos.

Ahora un par de condiciones.

En primer lugar, si la velocidad se convirtió en una gran fracción de la velocidad de la luz, las partículas (incluso los átomos o las partículas nucleares) que el encuentro iba a volar limpia a través de la nave espacial y a través de la astronauta. Si vas lo suficientemente rápido, estas partículas en efecto convertirse en la radiación nuclear, y que de hecho puede hacerle daño.

Además, no es posible, ni siquiera en teoría, para seguir aumentando su velocidad a 100 km/h cada 10 minutos. Usted nunca será capaz de ir más rápido de 300.000 km/s, incluso si usted sigue acelerando para siempre. La misma fuerza le dará más y más a la aceleración como ir más rápido. Esto es lo que descubrió Einstein con su teoría de la Relatividad Especial.

Answer 3

Estás describiendo una aceleración constante, y esto resultaría en que los astronautas de la sensación de una fuerza constante en la dirección de desplazamiento ejercida sobre ellos por la nave espacial.

Este particular, la aceleración es en realidad muy pequeña, alrededor del $.005g$ - y como resultado de ello, difícilmente podría ser notado, y mucho menos ser peligroso.

Answer 4

La velocidad no importa, y los astronautas no tendría forma de percibir directamente el valor de su velocidad, pero sí que constantemente percibir la aceleración. El efecto de la aceleración no se acumulan a lo largo del tiempo---es decir, si no fuera perjudicial en un momento en el tiempo, no sería perjudicial más tarde. Este es descuidar a largo plazo efectos biológicos como la re-distribución de la sangre, etc.

Answer 5

La situación es muy interesante. Las respuestas dadas son buenas respuestas, pero me gustaría ver qué pasaría si la fuerza (aceleración) se mantuvo actuando, 'empujando' a la espacio-nave para 'infinitamente' mucho tiempo.

La aceleración de la espacio-nave 'adelante' sería el equivalente a un campo gravitacional que actúa hacia atrás. Esto es de acuerdo con el principio de equivalencia y la ley de la inercia. Tuve la aceleración ha $g = 9.8ms^{-2}$ los astronautas pudieran sentirse como si estuvieran en su habitación, en su casa, aquí en la tierra.

Mientras la aceleración se mantiene los astronautas tendrían esta experiencia, y la velocidad de la espacio-nave estaría en constante aumento. Pero no creo que este sería sin consecuencias. Estoy diciendo esto porque la masa de la espacio-nave sería creciente, añadiendo a su inercia. Suponiendo que la potencia (fuerza) se mantuvo fija, entonces el espacio-nave tienden a la velocidad de la luz, pero en realidad nunca de llegar. Esto es debido a que su aceleración disminuye hasta un punto en el que habría de ser cero, lo cual sucede cuando la velocidad de la espacio-nave llega a la velocidad de la luz. Se asemeja a la situación de la velocidad terminal de un objeto que cae a través del aire, pero la física es diferente. Otros efectos más interesantes podrían tener lugar.