Вопросы викторины. Как ведут себя в невесомости песочные часы? Песочные часы́. Почему в старинных зданиях стекла, сохранившиеся до наших дней, оказываются толще в нижней части? Теплый воздух поднимается вверх. Почему же в нижних слоях тропосферы теплее
Как только люди впервые подняли свои головы и устремили свой взор в ночное небо, они были буквально очарованы светом звезд. Это очарование привело к тысячам лет работы над теориями и открытиями, связанными с нашей Солнечной системой и космическими телами, находящимися в ней. Однако, как и в любой другой сфере, знания о космосе нередко основываются на ложных выводах и неправильных трактовках, которые впоследствии воспринимаются за чистую монету. Учитывая то, что предмет астрономии был очень популярен не только среди профессионалов, но и среди любителей, легко понять, почему время от времени эти заблуждения прочно укореняются в сознании общества.
Многие люди наверняка слышали альбом «The Dark Side of the Moon» группы Pink Floyd, а сама идея о том, что у Луны есть темная сторона, стала очень популярной среди общества. Только вот дело в том, что у Луны нет никакой темной стороны. Это выражение является одним из самых распространенных заблуждений. И его причина связана с тем, как Луна оборачивается вокруг Земли, а также с тем, что Луна всегда повернута к нашей планете только одной стороной. Однако несмотря на то, что мы видим только одну ее сторону, мы часто становимся свидетелями того, что некоторые ее части становятся светлее, в то время как другие покрыты мраком. Учитывая это, логично было предположить, что то же правило было бы справедливо и для другой ее стороны.
Более правильным определением было бы «дальняя сторона Луны». И даже если мы ее не видим, она не всегда остается темной. Все дело в том, что источником свечения Луны на небе является не Земля, а Солнце. Даже если мы не видим другую сторону Луны, она тоже освещается Солнцем. Это происходит циклично, как и на Земле. Правда, цикл этот длится несколько дольше. Полный лунный день эквивалентен примерно двум земным неделям. Два интересных факта вдогонку. При лунных космических программах никогда не осуществлялась посадка на ту сторону Луны, которая всегда отвернута от Земли. Пилотируемые космические миссии никогда не осуществлялись во время ночного лунного цикла.
Влияние Луны на приливы и отливы
Одно из самых распространенных заблуждений связанно с тем, как работают приливно-отливные силы. Большинство людей понимает, что зависят эти силы от Луны. И это правда. Однако многие люди по-прежнему ошибочно считают, что только Луна отвечает за эти процессы. Говоря простым языком, приливно-отливные силы могут контролироваться гравитационными силами любого близко расположенного космического тела достаточных размеров. И хотя Луна действительно имеет большую массу и близко к нам расположена, она не является единственным источником этого феномена. На приливно-отливные силы определенное воздействие оказывает и Солнце. При этом совместное воздействие Луны и Солнце многократно усиливается в момент выравнивания (в одну линию) этих двух астрономических объектов.
Тем не менее Луна действительно оказывает больше воздействия на эти земные процессы, чем Солнце. Все потому, что даже несмотря на колоссальную разницу в массе, Луна находится к нам ближе. Если однажды Луна будет разрушена, возмущение океанских вод совсем не прекратится. Однако само поведение приливов и отливов определенно существенно изменится.
Солнце и Луна единственные космические тела, которые можно видеть днем
Какой астрономический объект мы можем видеть днем в небе? Правильно, Солнце. Многие люди не раз видели еще Луну днем. Чаще всего ее видно либо ранним утром, либо когда только-только начинает вечереть. Однако большинство людей считает, что только эти космические объекты можно увидеть в небе днем. Опасаясь за свое здоровье, люди обычно не смотрят на Солнце. А ведь рядом с ним днем можно обнаружить еще кое-что.
Есть на небе еще один объект, который можно увидеть в небе даже днем. Этим объектом является Венера. Когда вы смотрите в ночное небо и видите явно выделяющуюся светящуюся точку на нем, знайте - чаще всего вы видите именно Венеру, а не какую-нибудь звезду. Фил Плейт, колумнист Bad Astronomy портала Discover составил небольшое пособие, следуя которому на дневном небе можно найти и Венеру, и Луну. Автор при этом советует быть очень осторожным и стараться не смотреть на Солнце.
Космос между планетами и звездами пустой
Когда мы говорим о космосе, то сразу представляем себе бескрайнее и холодное пространство, заполненное пустотой. И хотя мы прекрасно знаем, что во Вселенной продолжается процесс формирования новых астрономических объектов, многие из нас уверены в том, что пространство между этими объектами совершенно пусто. Чего удивляться, если сами ученые очень долгое время в это верили? Однако новые исследования показали, что во Вселенной имеется гораздо больше интересного, чем можно заметить невооруженным глазом.
Не так давно астрономы обнаружили в космосе темную энергию. И именно она, по мнению многих ученых, заставляет Вселенную по-прежнему расширяться. Более того, скорость этого расширения пространства постоянно увеличивается, и, по мнению исследователей, через многие миллиарды лет это может привести к «разрыву» Вселенной. Загадочная энергия в том или ином объеме имеется практически везде - даже в самом строении пространства. Физики, изучающие этот феномен, считают, что несмотря на наличие многих загадок, которые только еще предстоит решить, само межпланетное, межзвездное и даже межгалактическое пространство совсем не такое пустое, каким мы его представляли ранее.
Мы имеем четкое представление обо всем, что творится в нашей Солнечной системе
Долгое время считалось, что внутри нашей Солнечной системы имеется девять планет. Последней планетой являлся Плутон. Как вы знаете, статус Плутона как планеты был недавно поставлен под вопрос. Причиной этому стало то, что астрономы стали находить внутри Солнечной системы объекты, размеры которых соотносились с размером Плутона, однако находятся эти объекты внутри так называемого Пояса астероидов, расположенного сразу позади бывшей девятой планеты. Это открытие быстро изменило у ученых представление о том, как выглядит наша Солнечная система. Совсем недавно была опубликована теоретическая научная работа, в которой говорится о том, что внутри Солнечной системы могут содержаться еще два космических объекта размером больше Земли и примерно в 15 раз больше ее по массе.
Эти теории основаны на расчетах цифр различных орбит объектов внутри Солнечной системы, а также их взаимодействия между собой. Однако, как указано в работе, наука пока не обладает подходящими телескопами, которые помогли бы доказать или же опровергнуть данное мнение. И хотя пока такие высказывания кажутся гаданием на кофейной гуще, определенно понятно (благодаря многим другим открытиям), что во внешних границах нашей Солнечной системы имеется гораздо больше интересного, чем мы считали ранее. Наши космические технологии постоянно развиваются, и мы создаем все более современные телескопы. Вполне вероятно, что однажды они помогут нам найти нечто ранее незамеченное на задворках нашего дома.
Температура Солнца постоянно растет
Согласно одной из самых популярных «теорий заговора», воздействие солнечного света на Землю повышается. Однако происходит это не из-за загрязнения окружающей среды и каких-либо глобальных климатических изменений, а ввиду того, что температура Солнца растет. Утверждение это частично верно. Однако этот рост зависит от того, какой год на календаре.
С 1843 года ученые постоянно документируют солнечные циклы. Благодаря этому наблюдению они поняли, что наше Светило довольно предсказуемо. В определенный цикл своей активности температура Солнца повышается до определенного предела. Цикл сменяется и температура начинает снижаться. Согласно ученым из NASA, каждый солнечный цикл длится около 11 лет, и последние 150 исследователи следят за каждым из них.
Несмотря на то, что многие вещи в отношении нашего климата и его связи с солнечной активностью по-прежнему остаются загадкой для ученых, наука имеет вполне хорошее представление о том, когда стоит ожидать увеличения или снижения этой самой солнечной активности. Периоды нагрева и остывания Солнца принято называть солнечным максимумом и солнечным минимумом. Когда Солнце находится в своем максимуме, вся Солнечная система становится теплее. Однако этот процесс вполне естественен и происходит каждые 11 лет.
Поле астероидов Солнечной системы сродни минному
В классической сцене «Звездных войн» Хану Соло и его друзьям на борту пришлось скрываться от своих преследователей внутри астероидного поля. При этом было озвучено, что шансы на успешный пролет этого поля составляют 3720 к 1. Это замечание, как и зрелищная компьютерная графика, отложили в умах людей мнение о том, что астероидные поля сродни минным и предсказать успешность их пересечения практически невозможно. На самом же деле это замечание неверно. Если бы Хану Соло пришлось пересечь астероидное поле в реальности, то, скорее всего, каждое изменение в траектории полета происходило бы не чаще чем раз в неделю (а не раз в секунду, как это показано в фильме).
Почему, спросите вы? Да потому что космос огромен и расстояния между объектами в нем, как правило, в равной степени тоже очень большое. Например, Пояс астероидов в нашей Солнечной системе очень рассеян, поэтому в реальной жизни Хану Соло, как, впрочем, и самому Дарту Вейдеру с целым флотом звездных разрушителей, не составило бы труда его пересечь. Те же астероиды, которые были показаны в самом фильме, скорее всего, являются результатом столкновения двух гигантских небесных тел.
Взрывы в космосе
Есть два очень популярных заблуждения о том, как работает принцип взрывов в космосе. Первое вы могли видеть во многих научно-фантастических фильмах. При столкновении двух космических кораблей происходит гигантский взрыв. При этом он часто получается настолько мощным, что ударная волна от него разрушает также и находящиеся рядом другие космические корабли. Согласно второму заблуждению, так как в вакууме космоса нет кислорода, то взрывы в нем вообще невозможны как таковые. Реальность же на самом деле лежит где-то между двумя этими мнениями.
Если взрыв произойдет внутри корабля, то кислород внутри него смешается с другими газами, что в свою очередь создаст необходимую химическую реакцию для появления огня. В зависимости от концентрации газов, огня может появится действительно столько, что хватит для взрыва всего корабля. Но так как в космосе нет давления, взрыв рассеется в течение нескольких миллисекунд после того, как попадет в условия вакуума. Это произойдет настолько быстро, что вы даже моргнуть не успеете. Помимо этого, не будет никакой ударной волны, которая является самой разрушительной частью взрыва.
Последнее время в новостях очень часто можно встретить заголовки о том, что астрономы нашли очередную экзопланету, которая потенциально может поддерживать жизнь. Когда люди слышат о новых найденных планетах в таком ключе, то чаще всего они думают о том, как было бы здорово найти способ собрать свои вещи и отправиться в более чистые места обитания, где природа не подвергалась техногенным воздействиям. Но перед тем, как мы отправимся покорять просторы дальнего космоса, нам придется решить ряд очень важных вопросов. Например, пока мы не изобретем полностью новый метод космических путешествий, возможность добраться до этих экзопланет будет такой же реальной, как и магические ритуалы по призыву демонов из другого измерения. Даже если мы найдем способ, как максимально быстро добраться из точки «А» в космосе в точку «Б» (используя гиперпространственные варп-двигатели или червоточины, например), перед нами по-прежнему будет стоять ряд задач, которые нужно будет решить перед вылетом.
Вы думаете, что мы многое знаем об экзопланетах? На самом деле мы даже не имеем представления о том, что это такое. Дело в том, что эти экзопланеты находятся настолько далеко, что мы даже не в состоянии вычислить их действительные размеры, состав атмосферы и температуру. Все знания о них основаны лишь на догадках. Все, что мы можем, это лишь предположить дистанцию между планетой и ее родной звездой и на базе этих знаний вывести значение ее предполагаемого размера по отношению к Земле. Стоит также учесть, что несмотря на частые и громкие заголовки о новых найденных экзопланетах, среди всех находок только около сотни располагаются внутри так называемой обитаемой зоны, потенциально пригодной для поддержания землеподобной жизни. Более того, даже среди этого списка на самом деле пригодными для жизни могут оказаться только единицы. И слово «могут» здесь употреблено не случайно. У ученых на этот счет тоже нет однозначного ответа.
Вес тела в космосе равен нулю
Люди думают, что если человек находится на космическом корабле или космической станции, то его тело находится в полной невесомости (то есть вес тела равен нулю). Однако это очень распространенное заблуждение, так как в космосе есть такая штука, которая называется микрогравитацией. Это состояние, при котором ускорение, вызванное гравитацией, все еще действует, но значительно снижено. И при этом сама сила гравитации никак не изменяется. Даже когда вы не находитесь над поверхностью Земли, сила гравитации (притяжения), оказываемая на вас, по-прежнему очень сильна. В дополнение к этому на вас будут оказываться силы гравитации Солнца и Луны. Поэтому когда вы находитесь на борту космической станции, то ваше тело от этого меньше весить не будет. Причина же состояния невесомости заключается в том принципе, по которому эта станция оборачивается вокруг Земли. Если говорить простым языком, человек в этот момент находится в бесконечном свободном падении (только падает он вместе со станцией не вниз, а вперед), а поддерживает парение само вращение станции вокруг планеты. Этот эффект можно повторить даже в земной атмосфере на борту самолета, когда машина набирает определенную высоту, а потом резко начинает снижение. Эта техника иногда используется для тренировки космонавтов и астронавтов.
Которая сейчас работает на Международной космической станции, прочитал:
"...продолжили предварительный сбор грузов для нашего «Союза», в том числе нашей личной квоты в 1,5 кг, и упаковали другие свои личные вещи для возвращения на Землю"
.
Задумался. Ок, с орбиты астронавты могут взять с собой 1,5 кг вещей. Но как они определят их массу в условиях невесомости (микрогравитации)?
Вариант 1 - бухгалтерский. Все вещи на космическом корабле должны быть взвешены заранее. Должно быть досконально известно, сколько весит колпачок от ручки, носок и флешка.
Вариант 2 - центробежный. На тарированной пружине раскручиваем предмет; из угловой скорости, радиуса вращения и деформации пружины высчитываем его массу.
Вариант 3 - второй ньютоновский (F=ma). Пружиной толкаем тело, замеряем его ускорение. Зная силу толчка пружины, получаем массу.
Оказалось четвертое.
Используется зависимость периода колебаний пружины от массы закрепленного на ней тела.
Измеритель массы тела и малых масс в невесомости «ИМ-01М» (массметр):
"ИМ" использовался на станциях "Салют" и "Мир" . Собственная масса массметра составляла 11 кг, взвешивание занимало полминуты, в течение которых прибор с высокой точностью измерял период колебаний платформы с грузом.
Вот как описывает процедуру Валентин Лебедев в своем "Дневнике космонавта" (1982):
"Первый раз приходится взвешиваться в космосе. Понятно, что обычные весы здесь работать не могут, так как нет веса. Наши весы в отличие от земных необычные, они работают на другом принципе и представляют собой колеблющуюся платформу на пружинах.
Перед взвешиванием опускаю платформу, сжимая пружины, до фиксаторов, ложусь на нее, плотно прижимаясь к поверхности, и фиксируюсь, группирую тело, чтобы не болталось, обхватывая профильный ложемент платформы ногами и руками. Нажимаю спуск. Легкий толчок, и ощущаю колебания. Частота их высвечивается на индикаторе в цифровом коде. Считываю его значение, вычитаю код частоты колебания платформы, замеренных без человека, и по таблице определяю свой вес".
Орбитальная пилотируемая станция "Алмаз" , массметр под цифрой 5:
Модернизированный вариант этого устройства и находится сейчас на Международной космической станции:
Справедливости ради - вариант 1 (предварительное взвешивание всего) используется и сейчас для общего контроля, а вариант 3 (второй закон Ньютона) применяется в устройстве взвешивания Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (
С увеличением длительности космических полётов медики поставили вопрос о необходимости наблюдения за весом космонавтов .
Переход в другую среду обитания непременно ведёт к перестройке организма, в том числе и к перераспределению в нём потоков жидкости .
В невесомости изменяется ток крови - из нижних конечностей значительная её часть поступает к грудной клетке и голове .
Стимулируется процесс обезвоживания организма и человек теряет в весе .
Однако потеря даже пятой части воды, которая составляет у человека 60-65 %% весьма опасна для организма .
Поэтому медикам понадобился надёжный прибор, для постоянного мониторинга массы тела космонавтов в полёте и при подготовке к возвращению на Землю .
Обычные «земные» весы определяют не массу , а вес тела - то есть силу тяжести , с какой оно давит на прибор .
В невесомости такой принцип неприемлем - и пылинка, и контейнер с грузом, при различной массе, имеют равный - нулевой вес .
При создании измерителя массы тела в невесомости инженерам пришлось использовать другой принцип .
Принцип действия массметра
Измеритель массы тела в невесомости построен по схеме гармонического осциллятора .
Как известно, период свободных колебаний груза на пружине зависит от его массы . Таким образом система осциллятора пересчитывает на массу период колебаний специальной платформы с размещённым на ней космонавтом или каким-нибудь предметом .
Тело, массу которого надо измерить закрепляют на пружине таким образом, чтобы оно могло совершать свободные колебания вдоль оси пружины.
Период T {\displaystyle T} этих колебаний связан с массой тела M {\displaystyle M} соотношением:
T = 2 π M K {\displaystyle T=2\pi {\sqrt {\frac {M}{K}}}}где К - коэффициент упругости пружины.
Таким образом, зная K {\displaystyle K} и измерив T {\displaystyle T} , можно найти M {\displaystyle M} .
Из формулы видно, что период колебаний не зависит ни от амплитуды, ни от ускорения свободного падения.
Устройство
Выглядящий как «стул» прибор состоит из четырёх частей: площадки для размещения космонавта (верхняя часть), основания, которое крепится к «полу» станции (нижняя часть), стойки и механической средней части, а также электронного блока измерения показаний .
Размер прибора: 79,8 х 72 х 31,8 см . Материал: алюминий, резина, стекло органическое . Вес устройства - около 11 килограммов .
Верхняя часть устройства, на которую грудью ложится космонавт, состоит из трёх частей . К верхней площадке прикреплён прямоугольный лист оргстекла . Из торца площадки на металлическом стержне выдвигается упор для подбородка космонавта .
Нижняя часть прибора представляет собой подковообразное основание, к которому прикреплена механическая часть прибора и блок измерения показаний .
Механическая часть состоит из вертикальной цилиндрической стойки, по которой снаружи на подшипниках перемещается второй цилиндр . Снаружи на подвижном цилиндре имеются два маховика со стопорами для фиксации подвижной системы в среднем положении .
Сверху к торцу подвижного цилиндра при помощи двух трубчатых кронштейнов прикреплена фигурная площадка для тела космонавта, определяющего свою массу .
На нижней половине подвижного цилиндра прикреплены две рукоятки, имеющие на концах курки, с помощью которых стопора подвижной системы утапливаются в рукоятках .
Внизу на наружном цилиндре установлена подставка для ног космонавта, имеющая два резиновых колпачка .
Внутри цилиндрической стойки движется металлический шток, заделанный одним концом в верхней площадке; на противоположном конце штока установлена тарелка, по обе стороны которой прикреплены две пружины, устанавливающие подвижную систему прибора в среднем положении при нахождении в условиях невесомости . В нижней части стойки закреплён магнитоэлектрический датчик, фиксирующий период колебания подвижной системы .
Датчик автоматически учитывает длительность периода колебаний с точностью до тысячной доли секунды .
Как показано выше, частота колебаний «стула» зависит от массы груза. Таким образом космонавту достаточно немного покачаться на таких качелях, и через некоторое время электроника посчитает и выдаст результат измерений.
Для измерения массы тела космонавта достаточно 30 секунд .
Впоследствии оказалось, что «космические весы» значительно точнее, чем медицинские, которыми пользуются в обиходе .
|
История
Прибор для измерения массы тела космонавта был создан не позднее 1976 года в ленинградском специальном конструкторско-технологическом бюро «Биофизприбор » (СКТБ «Биофизприбор»)
Весы покажут более точный вес, если Вы стоите на весах неподвижно. При наклоне или приседании весы покажут уменьшение веса. В момент окончания наклона или приседания весы покажут увеличение веса.
Возврат в начало
Почему тело, подвешенное на нити. качается до тех пор, пока его центр тяжести не установится прямо под точкой подвеса?
Если центр тяжести не находится под точкой подвеса, то сила тяжести создает вращающий момент; если центр тяжести находится под точкой подвеса, то вращающий момент силы тяжести равен нулю.
Т.к. шары одинаковы, то движущийся до удара шар остановится, а покоившийся до удара шар приобретет его скорость.
Возврат в начало
Теплый воздух поднимается вверх. Почему же в нижних слоях тропосферы теплее?
Поднимаясь вверх, атмосферный воздух расширяется и охлаждается.
Почему тень ног на земле менее расплывчата, чем тень головы?
Это объясняется тем, что тени, образованные различными участками протяженного источника света, накладываются друг на друга, а границы этих теней не совпадают. Расстояния между границами теней от различных участков источника будут наименьшими, если расстояние от предмета до поверхности, на которой образуется тень, сравнительно невелико.
В воде, вытекающей из водопроводного крана, часть растворенного воздуха выделяется в виде огромного количества мелких пузырьков. На границах этих пузырьков свет претерпевает многочисленные отражения, из-за этого вода принимает молочно-белый свет.
Такой двигатель работать будет, но его КПД будет мал, так как большая часть совершаемой работы пойдет на сжатие газа.
У гвоздей в результате их намагничивания одноименные полюсы располагаются рядом. Одноименные полюсы отталкиваются.. В точках подвеса отталкиванию препятствует трение, а внизу концы гвоздей, висящие свободно, расходятся, испытывая силы отталкивания.
Почему в старинных зданиях стекла, сохранившиеся до наших дней, оказываются толще в нижней части?
Стекло представляет собой аморфное тело. Атомы в нем, как в жидкости, не упорядочены и могут перемещаться. Поэтому вертикально расположенное стекло медленно стекает, и через несколько веков можно заметить, что нижняя часть стекла стает толще.
На что расходуется электроэнергия, потребляемая холодильником?
Электроэнергия, потребляемая холодильником идет на нагревание комнаты.
Вес капли горячей воды, удерживаемой силами поверхностного натяжения, будет меньше. Коэффициент поверхностного натяжения воды с увеличением температуры уменьшается.
С помощью льда можно добыть огонь в солнечный день, если изо льда изготовить двояковыпуклую линзу. Двояковыпуклая линза имеет свойство собирать падающие на нее солнечные лучи в одну точку (в фокусе), тем самым можно получить в этой точке высокую температуру и зажечь горючий материал.
Почему заходящее солнце кажется нам красным?
Световая волна проходит в атмосфере от заходящего солнца больший путь, чем от солнца, стоящего в зените. Свет, проходя через атмосферу, рассеивается воздухом и частицами, находящимися в нем. Рассеивание же происходит главным образом коротковолнового излучения.
Человек может бежать быстрее своей тени, если тень образуется на стене, параллельно которой бежит человек, а источник света движется быстрее человека в том же направлении, что м и человек.
В каком из случаев веревка сильнее растягивается - если человек тянет ее руками за концы в разные стороны или если он тянет обеими руками за один конец, привязав другой к стенке? Считать, что в обоих случаях каждая рука действует на веревку с одной и той же силой.
Во втором случае веревка растягивается сильнее. Если считать, что каждая рука действует на веревку с силой, равной по модулю F , то в первом случае веревка испытывает действие силы F , а во втором случае - 2F .
Во время полнолуния большие тёмные пятна на Луне видны в верхней части её диска. Почему на картах Луны эти пятна располагаются в нижней части?
Изображение Луны на картах соответствует её изображению, полученному с помощью телескопа.
Как будет изменяться период колебаний ведерка с водой, подвешенного на длинном шнуре, если из отверстия в его дне постепенно будет вытекать вода?
Для данной системы хорошим приближением является модель математического маятника, период колебаний которого зависит от его длины.
Если ведро первоначально заполнено целиком, то сначала при вытекании воды период колебаний будет увеличиваться. Это объясняется тем, что центр тяжести системы "ведро-вода" будет понижаться, и вследствие этого будет расти длина маятника. Затем будет происходить уменьшение периода вследствие повышения центра тяжести системы "ведро-вода". Когда вся вода из ведерка выльется, период колебаний станет равен первоначальному, т.к. восстановится первоначальная длина маятника.
Вопросы викторины. Как ведут себя в невесомости песочные часы? Песочные часы́ - страница №1/1
13f1223 «Аксиумники»
Вопросы викторины.
1.Как ведут себя в невесомости песочные часы?
Песочные часы́ - простейший прибор, для отсчёта промежутков времени состоящий из двух сосудов, соединённых узкой горловиной, один из которых частично заполнен песком. Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, может составлять от нескольких секунд, до нескольких часов.
Песочные часы были известны в глубокой древности. В Европе они получили распространение в Средние века. Одним из первых упоминаний о таких часах является обнаруженное в Париже сообщение, в котором содержится указание по приготовлению тонкого песка из порошка чёрного мрамора, прокипячённого в вине и высушенного на солнце. На кораблях применялись четырёхчасовые песочные часы (время одной вахты) и 30-секундные для определения скорости корабля по лагу.
В настоящее время песочные часы используются лишь при проведении некоторых врачебных процедур, в фотографии, а также в качестве сувениров.
Точность песочных часов зависит от качества песка. Колбы заполнялись отожжённым и просеянным через мелкое сито и тщательно высушенным мелкозернистым песком. В качестве исходного материала также использовались молотая цинковая и свинцовая пыль.
Точность хода зависит также от формы колб, качества их поверхности, равномерной зернистости и сыпучести песка. При длительном использовании точность песочных часов ухудшается из-за повреждения песком внутренней поверхности колбы, увеличения диаметра отверстия в диафрагме между колбами и дробления песчаных зёрен на более мелкие.
В невесомости песочные часы, также как и часы с маятником, работать не будут. Почему? Потому, что они заисят от силы тяжести, маятник не будет качаться, песчинки не буду падать, так как в космосе нет силы тяжести.
2. Как измерить массу тела в космосе?
Итак мы знаем, что Масса это фундаментальная физическая величина, определяющая инерционные и гравитационные физические свойства тела. С точки зрения теории относительности масса тела m характеризует его энергию покоя , которая согласно соотношению Эйнштейна: , где -- скорость света.В ньютоновской теории гравитации масса служит источником силы всемирного тяготения, притягивающей все тела друг к другу. Сила , с которой тело массы притягивает тело с массой , определяется законом тяготения Ньютона:
или если быть более точным. 
, где -- вектор
Инерционные свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются соотношением . Из сказанного выше, можно получить по крайней мере три способа определения массы тела в невесомости.
Да, если вам доведется побывать в невесомости, то помните, что отсутствие веса, это не значит отсутствие массы и в случае удара о борт вашего космического корабля синяки и шишки будут самыми настоящими:).
В космосе не то что сложно, а практически невозможно пользоваться обычным молотком. Это происходит, потому что у нас на земле и в космосе разные гравитационные условия. Например: в космосе вакуум, в космосе нет веса, то есть все одинаковы, неважно или ты пуговица или космическая станция.
В космосе нет понятия верха и низа т.к. нет ориентира, относительно которого можно было бы сказать, что там, где он верх а напротив низ, естественно можно за этот ориентир взять планету, например солнце, но официально такое не принято, считают что нет верха и низа.
Конструкция молотка на земле сделана по принципу получения большей кинетической энергии, то есть, чем больше скорость замаха и масса самого молотка, тем сильнее удар.
На земле мы работаем молотком используя точку опоры это - пол, пол держится на земле, а земля это - низ, всё притягивается вниз. В космосе нет точки опоры, нет низа, и все имеют нулевой вес, когда космонавт ударит молотком, это будет выглядеть как столкновение двух тел, у которых есть кинетическая энергия, космонавта просто начнёт крутить из стороны в сторону, а то почему он ударил, отлетит в сторону, потому что они сами по себе они ни к чему «не привязаны». По этому нужно работать молотком относительно чего-то, например можно закрепить молоток на корпусе того, почему надо ударить, так что бы молоток был не сам по себе, а имел точку опоры.
Для работ в космосе советские специалисты изобрели специальный молоток. Более того - этот молоток поступил в продажу в 1977 году. Вы его сможете узнать по удобной рукоятке. Для того чтобы окончательно убедиться, что молоток "космический", нужно ударить по поверхности. В отличие от обычных молотков он не отскакивает после удара. Его ударная часть полая, а в полость насыпаны металлические шарики. В момент удара нижние шарики устремляются вверх, а верхние продолжают двигаться вниз. Трение между ними рассеивает энергию отдачи. Можно воспользоваться принципом пресса, который прекрасно работает в невесомости, потому что там используется усилие, пресс работает относительно станины, на которую закреплены цилиндры. Саму станину надо закрепить на корпусе того предмета, по которому надо ударить. Вот что получается: «Молоток», который действует как пресс, закреплён на корпусе космического корабля. Если использовать такой молоток можно забить или точнее задавить любой гвоздь или заклёпку.
Чем отличается процесс замерзания воды на Земле и на космической орбите?
Однако если давление ниже 610 Па (давление тройной точки воды), то вода не может находиться в жидком состоянии – либо лёд, либо пар. Поэтому при очень низких давлениях большая часть воды испаряется, а оставшееся превращается в лёд. Например (см. фазовую диаграмму) при давлении 100 Па граница раздела между льдом и паром проходит примерно при 250K. Тут надо смотреть закон распределения молекул по скоростям. Предположим от фонаря, что 5% самых медленных молекул воды имеют среднюю температуру 250K. Значит при давлении 100 Па испарится 95% воды, а 5% превратится в лёд, причём температура этого льда будет 250 К.
Эти рассуждения, конечно, не учитывают всяких тонкостей типа скрытой энергии фазовых переходов, перераспределение молекул по скоростям при охлаждении, однако думаю, что качественно они правильно описывают процесс.
В космосе давление существенно ниже, однако не равно нулю. А кривая раздела льда и пара на фазовой диаграмме при снижении давления идёт в точку (T = 0; P = 0). То есть при любом сколь угодно малом (но ненулевом) давлении температура сублимации льда ненулевая. Это значит, что подавляющая часть воды испарится, но какая-то микроскопическая её часть превратится в лёд.
Тут есть ещё один нюанс. Космос пронизан излучением с температурой примерно 3 K. Это значит что охладиться ниже 3 K вода (лёд) не сможет. Поэтому итог процесса зависит от давления сублимации льда при температуре 3 K. Поскольку граница сублимации стремится к нулю по очень крутой экспоненте
P = A exp(-k/T), причём A порядка 10^11 Па, а k примерно 5200,
то давление сублимации при 3 К экспоненциально мало, поэтому вода должна испариться вся (или лёд сублимировать весь, если хотите).
