Vaznsizlik — bu vaznning butunlay yoki deyarli butunlay yo‘qdek sezilishi holatini ifodalash uchun ishlatiladigan atama. Yer atrofida orbita bo‘ylab harakatlanayotgan astronavtlar ko‘pincha vaznsizlik hissini boshdan kechiradilar. Orbitadagi astronavtlar sezadigan bu holat ko‘ngilochar bog‘dagi attraksionda o‘rindiqdan vaqtincha ko‘tarilib ketgan har qanday odam sezadigan holat bilan bir xil. Ikkala vaziyatda ham vaznsizlik hissining sabablari bir xil.

Nima uchun biz o‘zimizni vaznsiz his qilamiz?

Vaznsizlik — bu inson tanasiga tashqi jismlar tegmayotgan paytda seziladigan holatdir. Boshqacha aytganda, vaznsizlik hissi barcha kontakt kuchlar yo‘qolganda paydo bo‘ladi. Bunday hislar erkin tushish holatiga xosdir.

Erkin tushish vaqtida tanaga ta’sir qiladigan yagona kuch — gravitatsiya kuchidir. Gravitatsiya kontaktsiz kuch bo‘lgani uchun, unga qarshi ta’sir qiluvchi biror kuch bo‘lmasa, uni sezib bo‘lmaydi. Shu sababli erkin tushish holatida odam o‘zini vaznsiz his qiladi.

Shuni yodda tutish muhimki, vaznsizlik — bu faqat sezgi, ya’ni his etiladigan holatdir; u odam haqiqatan ham vaznini yo‘qotganini anglatmaydi. Vaznsizlik vaznning o‘zidan ko‘ra, kontakt kuchlarning mavjudligi yoki yo‘qligi bilan ko‘proq bog‘liq.

Otis L. Evaderzning lift tajribasi

Tarozi aslida odamning vaznini o‘lchamasligini bilarmidingiz? Aslida, tarozi ko‘rsatkichi tarozida turgan odamga pastga yo‘nalgan gravitatsiya kuchini muvozanatlash uchun tarozi tomonidan yuqoriga yo‘nalgan kuchning o‘lchovidir. Tana muvozanat holatida bo‘lganda, bu ikki kuch bir-birini muvozanatlaydi. Odamga yuqoriga yo‘nalgan kuch pastga tortuvchi gravitatsiya kuchiga teng bo‘ladi. Bunday holatlarda tarozi ko‘rsatkichi odamning vazniga teng bo‘ladi. Ammo agar tarozida turgan odam yuqoriga-pastga sakrasa, tarozi ko‘rsatkichi tez o‘zgaradi. Sakrash vaqtida tana tezlanish oladi. Natijada tarozining yuqoriga yo‘nalgan kuchi ham o‘zgaradi. Bu vazn ham o‘zgaradi deganimi? Albatta, yo‘q! Sizning vazningiz o‘zgarmaydi. Faqat tarozi ko‘rsatkichi o‘zgaradi, chunki tarozi sizning haqiqiy vazningizni emas, balki tanaga ta’sir qilayotgan kontakt kuchni o‘lchaydi.

Otis L. Evaderz o‘zining mashhur lift tajribasini pol tarozisida turgan holda lift bilan yuqoriga va pastga harakatlanib o‘tkazgan. U yuqoriga va pastga tezlanish bilan harakatlanganda, shuningdek, tinch holatda yoki doimiy tezlikda harakatlanganda tarozi ko‘rsatkichi turlicha bo‘lishini kuzatgan. Biz bilamizki, tarozi ko‘rsatkichi yuqoriga yo‘nalgan normal kuch o‘lchovidir. Shuning uchun harakatning turli bosqichlarida uning qiymatini oldindan hisoblash mumkin. Agar tezlanish ma’lum bo‘lsa, Otisning 80 kg massali tanasiga ta’sir qilayotgan normal kuch qiymatini aniqlash mumkin. Bu hisoblash Nyutonning ikkinchi harakat qonunini qo‘llash orqali amalga oshiriladi.

Rasmda Otisning 80 kg massali tanasi doimiy tezlikda harakatlanayotgan holat (A), yuqoriga tezlanayotgan holat (B), pastga tezlanayotgan holat (C) va lift trosi uzilgandan keyingi erkin tushish holati (D) ko‘rsatilgan. Lift yuqoriga tezlanganda normal kuch gravitatsiya kuchidan katta bo‘ladi (B). Pastga tezlanish mavjud bo‘lgan holatlarda esa normal kuch gravitatsiya kuchidan kichik bo‘ladi (C va D). Tezlanish bo‘lmagan holatda esa normal kuch gravitatsiya kuchiga teng bo‘ladi.

Vazn sezgisiga normal kuch sabab bo‘lgani uchun, lift ichidagi odam A holatda o‘zining odatdagi vaznini his qiladi, B holatda o‘zini biroz og‘irroq sezadi, C holatda esa odatdagi vaznidan yengilroq his qiladi. D holatda esa odam o‘zini vaznsiz his qiladi; unga tashqi tayanch kuchi ta’sir qilmagani uchun u vazn sezgisini his qilmaydi. Xulosa qilib aytganda, odam to‘rtta holatning barchasida bir xil vaznga ega bo‘ladi, ammo u his qiladigan vazn sezgisi turlicha bo‘ladi. Safar davomida odam sezadigan vazn hissi o‘zgarib turadi.

Nima uchun astronavtlar kosmosda o‘zlarini vaznsiz his qiladilar?

Kosmosda orbita bo‘ylab harakatlanayotgan astronavtlar vaznsizlik hissini sezadilar, chunki kosmosda ularning tanasini itarib yoki tortib turadigan tashqi kontakt kuch yo‘q. Ularning tanasiga ta’sir qiladigan yagona kuch — gravitatsiyadir. Gravitatsiya masofadan ta’sir qiluvchi kuch (action-at-a-distance force) bo‘lgani uchun uni bevosita sezib bo‘lmaydi va shuning uchun u vazn hissini hosil qilmaydi.

Astronavtlar kosmosda gravitatsiya kuchi yo‘qligi sababli vaznsizlikni boshdan kechiradilarmi?

Ko‘plab o‘quvchilar astronavtlar kosmosda gravitatsiya kuchi yo‘qligi sababli o‘zlarini vaznsiz his qiladilar, deb o‘ylashadi. Bu noto‘g‘ri. Agar bu fikr to‘g‘ri bo‘lganida, u aylana bo‘ylab harakat qonunlariga zid bo‘lardi. Agar kimdir kosmosda vaznsizlikning sababi gravitatsiyaning yo‘qligi deb hisoblasa, unda astronavtlar kosmosda orbita bo‘ylab qanday harakatlanayotganini ham tushuntirib berishi kerak bo‘ladi.

Kosmosdagi gravitatsiya Yerdagi gravitatsiyadan kuchsizroqmi?

Kosmosda astronavtga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchi, albatta, Yer yuzasidagi gravitatsiyadan kichikroq bo‘ladi. Ammo bu farq vaznning keskin kamayishini tushuntirish uchun yetarli darajada katta emas. Masalan, kosmik stansiya Yer yuzasidan taxminan 400 km balandlikda orbita bo‘ylab harakatlanadi deb olaylik. Bu joyda g qiymati 9,8 m/s² dan taxminan 8,7 m/s² gacha kamayadi. Bu vaznni ma’lum darajada kamaytiradi, lekin astronavtlar boshdan kechiradigan mutlaq vaznsizlik hissini tushuntirib bera olmaydi. Ularning to‘liq vaznsizlik hissi ularni ushlab turadigan tayanch sirt yo‘qligi bilan bog‘liq, chunki ular Yer tomon erkin tushish holatida bo‘ladilar.

Ko‘p beriladigan savollar — FAQ

Q1

Vaznsizlik deganda nima tushuniladi?

Vaznsizlik — bu vaznning butunlay yoki deyarli butunlay yo‘qdek sezilishi holatini ifodalash uchun ishlatiladigan atama.

Q2

Vaznsizlikka real hayotdan misol keltiring.

Yer atrofida orbita bo‘ylab harakatlanayotgan astronavtlar ko‘pincha vaznsizlik hissini boshdan kechiradilar.

Q3

Vaznsizlikning asosiy sababi nima?

Vaznsizlik — bu inson tanasiga tashqi jismlar tegmayotgan paytda seziladigan holatdir. Boshqacha aytganda, vaznsizlik hissi barcha kontakt kuchlar yo‘qolganda paydo bo‘ladi. Bunday hislar erkin tushish holatiga xosdir.

Q4

Otis L. Evaderzning lift tajribasining asosiy natijasi nima?

Otis L. Evaderz yuqoriga va pastga tezlanish bilan harakatlanganda, shuningdek, tinch holatda yoki doimiy tezlikda harakatlanganda tarozi ko‘rsatkichi turlicha bo‘lishini kuzatgan.

Q5

Nima uchun astronavtlar kosmosda o‘zlarini vaznsiz his qiladilar?

Kosmosda orbita bo‘ylab harakatlanayotgan astronavtlar vaznsizlik hissini sezadilar, chunki kosmosda ularning tanasini itarib yoki tortib turadigan tashqi kontakt kuch yo‘q. Ularning tanasiga ta’sir qiladigan yagona kuch — gravitatsiyadir. Gravitatsiya masofadan ta’sir qiluvchi kuch bo‘lgani uchun uni bevosita sezib bo‘lmaydi va shuning uchun u vazn hissini hosil qilmaydi.