題:
ISS中的宇航員與具有完美中性浮力的自由潛水者有什麼區別?
Arnaud BUBBLE
2019-09-20 19:39:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

例如,自由潛水者的血液在顛倒時是否會在他/她的頭部積聚,就像在微重力環境中那樣在陸地上積聚?

五 答案:
Organic Marble
2019-09-20 19:49:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

在中性浮力實驗室(類似大型游泳池的設施)練習EVA的宇航員仍然受到重力的影響。它們相對於西服被下拉-西服因其內部空氣量和附接的浮選裝置而浮起。如果他們倒立,血液將傾向於在他們的頭上積聚。

浮力不能消除重力對漂浮物體內部的影響。機組人員不會在潛艇中飛來飛去,掉在潛艇中的物體也照常掉下來。

enter image description here

在EVA中進行EVA的宇航員相對於西裝,空間不受影響。沒有浮力,相同的慣性力影響宇航員和西服。

我同意EVA模擬,但您能否詳細說明“自由潛水者也是如此”?如果中性浮力,密閉塑料袋中的血液會在其底部積聚嗎?
當然。請參閱我添加的有關在潛水艇中放置物體的註釋。
對我而言,這似乎與眾不同,因為在潛水艇中有一個堅固的屏障,可以保護您的內部免受水靜壓力的影響。我同意根據EVA模擬,潛水艇類比是有意義的,但尚未確信自由潛水者
@Uwe's答案提到了有關靜水壓力的一些注意事項,所以也許它是您想要的更多。如果您的“血袋”內部血液上方有大量空氣,那麼它必須處於或高於周圍水的壓力下(否則它會崩潰),所以我認為與潛艇情況沒有太大區別。
這實際上是問題的癥結所在,對不起,也許我沒有說清楚。我將重力描述為作用在身體每個單個粒子上的強力場,而浮力在潛艇中“總”起作用,但是對於自由潛水者或具有柔性接口的袋子,靜壓可以被“傳遞”遍及全身
Uwe
2019-09-20 19:51:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

自由潛水者不可能處於完美的中性浮力狀態。肺中的空氣使他的胸部比腿更浮力。因此他將被抬起胸部,雙腿向下。去過也做過。如果讓空氣排到下沉,則胸部的平均密度仍低於雙腿的密度。當您完全呼氣時,肺中會殘留一些空氣。

如果您的嘴或潛水員的面罩中有水,它會像您在潛水時一樣流到空腔的最低點。沒有漂浮在水中。就像在有機大理石提到的潛水艇中一樣。

但是當血液倒置在水中時,血液不會在頭部積聚。從腳到頭下降時,血壓的升高可以通過水壓的升高來補償。

對於自由潛水者,宇航員和臥床研究的參與者,人體中的液體重新分配具有類似的作用。在地球重力的作用下,血液和其他體液被拉向下半身。在零重力下,在臥床或水中,血液通過腿部血管的彈性從下半身轉移到上半身。腎臟被激活以去除上半身多餘的水分。

靜液壓梯度抵消了從腳到頭的血壓升高。只有在血液密度與潛水員周圍的鹽水相同的情況下,它才能完全補償它。

假設您給緊身衣套上了緊身衣,其重量使得緊身衣的肺比重為1。那麼,在沒有失重狀態下,該潛水員的血液流量將與宇航員的血液流量相同。
您可以嘗試用重量來補償身體的浮力,但是只有在一定深度的水和一定的肺部空氣含量時,您才會獲得中性浮力。下降或上升幾米,中性浮力消失了。
是的,從根本上說,這是一個不穩定的平衡,這種不穩定性的幅度受許多不同因素的影響。但是,讓我們關注中性浮力的思想實驗,將其放在一邊的問題。因此,靜液壓梯度抵消了從腳到頭的血壓上升。它能準確補償嗎?即血流與微重力中的血流相同嗎?
我學到了這個技巧,可以在水下釋放空氣,直到我不抬起胸部。它讓我的女朋友感到不安。
Guntram Blohm supports Monica
2019-09-21 16:08:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

周圍介質的粘度對移動能力有很大影響。如果由於某種原因,您的身體開始旋轉,您將在水中快速休息,但是在ISS上將花費很長的時間(除非可以握住牆壁),然後旋轉永遠在自由空間。

在水中,您可以游泳暢遊。在ISS上或在自由空間中進行游泳運動不會產生任何影響,除非可能會使您有些搖擺。

一堆笨重的裝備和緊身連身衣也妨礙了潛水員,與國際空間站上僅穿著常規服裝的人相比,這也可能限制行動。可能更接近的比較可能是穿著太空服的EVA上的某人,因為它又笨重又受限制(因此,宇航員為什麼要接受水下訓練)。但是由於您提到的原因,這仍然有所不同。
@DarrelHoffman的自由潛水者不會穿著一堆笨重的設備,而是更喜歡有彈性的衣服或根本沒有衣服。
Hobbes
2019-09-22 17:08:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

一個很大的不同是,由於重力仍然作用在內耳上,處於中性浮力狀態的潛水員仍能正確發揮平衡感。

前庭器官的半規管系統可檢測旋轉運動。感覺旋轉應該在零和非零重力下工作。耳石器感官感知線性加速度以及非零重力。
Gabriel C.
2019-09-23 20:00:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

主要區別在於,國際空間站中的宇航員以軌道速度不斷自由下落,而處於平衡狀態的潛水員則根本沒有下落。這就是為什麼如果我們僅考慮重力作用,潛水員中的液體就會表現出與站在陸地上的人類一樣的行為。

作為一名經驗豐富的潛水員,我可以保證您在陸地上站立並處於水平位置時,體內的液體行為會有所不同。潛水員不僅會受到重力的影響,靜水壓力確實很重要。順便說一句,體重太大的潛水員跌倒時可能會處於危險之中。
-1


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 4.0許可。
Loading...