重力と浮力の大きさが同じだったとしても、重心と浮力の位置が異なると、物体 (または人間) は平衡状態にありません。 これは、試すことができる簡単なデモンストレーションです。 鉛筆をテーブルの上に置き、自分と反対側を向くようにします。 次に、左右の指を鉛筆の真ん中あたりに置き、互いに近づけます。 両方の指で同じ力で押すと、鉛筆はそこにとどまります。 次に、右手で鉛筆の先端に向かって、左手で消しゴムに向かって押します。 力が同じでも、鉛筆は回転します。
これはまさに、水中の人にかかる重力と浮力で起こることです。 重力と浮力が等しく反対の大きさで押す場合、重心と浮力の中心が異なる場所にある場合、人は回転する可能性があります。
水中で歩くことには別の問題があります。それは水です。 これが別の実験です。 手を取り、扇風機のように前後に振ってください。 それを水中で繰り返します。 水中では、手を動かすのがはるかに難しいことに気付くでしょう。 これは、水の密度が 1 立方メートルあたり約 1,000 キログラムであるのに対し、空気は 1.2 kg/m しかないためです。3. 水は、移動するたびに大きな抗力を提供します。 月には空気がないので、それは起こりません。 したがって、完全なシミュレーターではありません。
それでも、この水中方法には利点があります。プールの床を構築して、月面を探索したい表面と同じように見えるようにすることができます。
アインシュタイン法
アルバート アインシュタインは、有名な方程式 E = mc を開発しただけではありません。2、質量とエネルギーの間の関係を与えます。 彼はまた、一般相対性理論に関する重要な研究を行い、時空の曲がりの結果としての重力相互作用を説明しました。
はい、複雑です。 しかし、その理論から、等価原理も得られます。 これは、重力場と加速している参照フレームの違いを見分けることができないことを示しています。
例を挙げましょう。あなたがエレベーターに乗ったとします。 ドアが閉まり、高層階のボタンを押すとどうなりますか? もちろん、エレベータは静止しており、上向きに加速するには上向きの速度が必要です。 しかし、それは何をしますか 感じられる エレベーターが上向きに加速するときのように？ より重くなったように感じます。
エレベータが減速したり、下方向に加速したりすると、逆のことが起こります。 この場合、気分が軽くなります。
アインシュタインは、その加速度を反対方向の重力場として扱うことができると言いました。 実際、加速するエレベーターと実際の重力の間に違いはないと彼は言いました。 それが等価原理です。
OK、極端な例に行きましょう: エレベーターが 9.8 m/s の下向きの加速度で動いていたとします。2、これは地球の重力場と同じ値です。 エレベーターの参照フレームでは、これを地球からの下向きの重力場と、加速度による反対方向の上向きの場として扱うことができます。 これら 2 つのフィールドは同じ大きさであるため、正味のフィールドはゼロになります。 それはそのようになります ただ 箱の中に人がいないような どれか 重力場。 その人は無重力になります。