Конечно, и не раз: когда прыгали или падали. Ведь невесомость – результат падения.

     Но космонавты же не падают!

     Космонавты тоже падают, поэтому они в невесомости.

       Когда прыгают, отталкиваются ногами.Толчок  - и действие силы прекращается. Тело приобретает начальную скорость движения по инерции. Вот и летело бы прямолинейно (сопротивление воздуха учитывать не будем), если бы не постоянное действие другой силы – притяжения Земли.

       Под действием этой силы траектория искривляется так, что тело падает. В условиях тяготения все части тела падают с одинаковым ускорением. У падающего человека  кровь и все внутренности тоже как бы всплывают. Мы этого почти не ощущаем, так как падение длится недолго. Аналогично все происходит, если сила толкнула человека, находящегося, например, в кабине. Ощущения те же, хочется опереться или встать на ноги, но пол и вся кабина из-под него уходят с той же скоростью, с какой он сам падает, поэтому – невесомость.

      Начальная скорость может быть любой и по величине, и по направлению. Может быть нулевой, тогда тело просто падает (ребенок уронил игрушку, она – в невесомости), может быть направлена вверх, тогда тело летит по инерции вверх, ускорение свободного падения его тормозит, а потом падение продолжается вниз.

     Чем больше начальная скорость, тем дальше и дольше летит брошенное тело (можно забросить на другой континент). Можно бросить с такой силой, придать телу такую начальную скорость, что оно облетит вокруг всей Земли.

     Первая космическая скорость (7.9 км в сек) – такая горизонтальная минимальная начальная скорость, с которой с поверхности Земли нужно  БРОСИТЬ тело, чтобы оно облетело вокруг всей Земли. При этих условиях орбита будет окружностью.

     В этом определении каждое слово важно.  «Горизонтально» – не под углом, а параллельно земной поверхности. «Минимальная» – если начальная скорсть будет больше, то тело облетит Землю по одной из эллиптических орбит или улетит с Земли по параболе или гиперболе. «С поверхности Земли» – чем выше над поверхностью запускать тело по круговой орбите, тем меньшая потребуется начальная скорость, так как чем выше, тем сила притяжения меньше. Самое важное слово «БРОСИТЬ»: именно брошенное тело должно облететь всю Землю. Ведь облететь вокруг Земли по круговой орбите можно с любой скоростью, если использовать постоянно работающий двигатель (самолет, птица, даже муха).  Невесомости при этом не будет.

     С первой космической скоростью спутники не запускают, их сначала с помощью ракеты поднимают на определенную высоту и затем запускаю по заданной орбите. Запуск – это и есть бросок. На расчетной высоте космический корабль отделяется от ракеты и летит по инерции, все двигатели выключены! Наступила невесомость. Космический корабль улетел бы по прямой, если бы не дейстовала постоянная сила притяжения Земли, изгибающая его орбиту. 

     Так на космонавта действует сила притяжения Земли? Обязательно действует и на космонавта, и на космический аппарат.  Например, на орбите Международной космической станции (МКС), притяжение к Земле уменьшаетя всего на 10-11%.  Космонавты находятся в невесомости не потому, что на такой высоте их Земля не притягивает, а потому, что они и их корабль падают с одинаковой скоростью, но их скорость слишком велика, чтобы упасть на Землю. Если бы Земля не притягивала, они бы улетели по прямой.

     Когда космонавт выходит из корабля, он по инерции движется с той же скоростью, что и корабль. Но, если он бросит какой-нибудь предмет, например инструмент, то и сам оттолкнется от него (3-й закон Ньютона). Его скорость изменится и будет уже отличаться от скорости корабля. Это очень опасно!  Расстояние между космонавтом и кораблем будет все время увеличиваться.

     Чтобы спустить на Землю космический аппарат, движущийся по орбите по инерции, надо приложить силу, затормозить его, а для этого включить двигатели, гасящие его скорость. При включении двигателей невесомость исчезнет. Тормозить надо постепенно. Если придать скорость равную по величине и обратную по направлению орбитальной, корабль сразу упадет на Землю. 

     Все эти законы действуют на любых небесных телах, только массы и размеры у этих тел  разные, поэтому потребуются и сооветствующие им скорости космических аппаратов.

     Возможны и другие условия появления невесомости. Это может произойти, если космонавты окажутся так далеко от космичесих тел, что  сила их притяжения практически не будет действовать на космонавтов, но этот случай пока не актуален.

     Такое подробное объяснение рассчитано на учащихся,  начинающимх знакомиться с космонавтикой.  Желающим предлагаются два задания. Первое: придумать, что дальше произошло с космонавтом, который вышел из корабля.

      Второе – сложнее. В интернете  наряду с надежными данными довольно часто можно встретить неправильные объяснения описанных в этой статье явлений. Предлагаем молодым пользователям нашего сайта самим найти ошибки.