Kas andur suudab tuvastada erinevuse gravitatsiooni ja kiirenduse vahel?


Vastus 1:

Tegelikult on igal kehal (olemil, objektil, inimesel) "eluliin" - isiklik ajalugu ja kontekst. Nii et pole nii, nagu oleksite anduri lihtsalt kuskile kosmosesse kinni pannud, teavitamata sellest, kus see on olnud ja milline on ümbrus.

Tavaliselt on kosmoselaevadel navigeerimissüsteemil ka inertsiaalne navigeerimine, seega on arvutis salvestus kõigi kiirenduste kohta aja jooksul kolmemõõtmeline, millele lisanduvad kõik nurkkiirendused, ja lisaks ka gravitatsioonivälja globaalne kaart - seega nende andmete põhjal suudab üsna täpselt aru saada, kus ta asub, millise nurga alla see on suunatud ja kui kiiresti see igal hetkel liigub. Need instrumendid on välja töötatud ülitäpseks.

Mis tahes asukohateabe sisestamine GPS-i või raadiomajakate või taeva navigatsiooni kaudu pole tingimata vajalik. Kuid süsteemi uuendatakse nii sageli, et sünkroniseerida rongisisesed inertsiaalsed navigatsioonisüsteemid tegeliku asukohaga.

Kuid te rääkisite teoreetilisest, hermeetiliselt suletud kiirendusandurist, kus te ei alusta üldse sisestusteabega, nii et tal pole aimugi, kust see alguse sai ja milliseid liikumisi see varem läbis.

Sel juhul pole gravitatsioonivälja võimalik kiirendusest eristada.

Eriti kuna kosmoses praktiliselt puudub välimine tugi ega liikumisele vastupanu. Ükski õhk ei aeglusta teid ega maapind ega torn, millel seista. Nii et olete vabalanguses, kui kosmoseaparaadil pole kas raketti, ioonmootorit, päikesepurje- või võimendimootorit.


Vastus 2:

On palju vastuseid, mis ütlevad, et see on kas võimatu või ebapraktiline (näiteks kui mõõtejõudude tuvastamiseks on piisavalt suur andur), kuid elektroonilistes seadmetes kasutatavad kiirendusmõõturid teevad sellist asja kogu aeg. Rakendatud jõu, vaba kukkumise ja staatilise koormuse tuvastamine ei ole tavapärasest erinev.

Kiirendusmõõtur sisaldab piesoelektrilist materjali - sellist, mis tekitab pinge vastusena rakendatud stressile. Kui me indutseerime kiirendust tõuke või löögi kaudu, siis piesoelektriline materjal (tavaliselt kristall) surub kokku ja tekitab pinge. Kui objekt on puhta gravitatsioonikiirenduse all, on andurile mõjuv stressiväli täielikult kadunud, kuna vabalangemisel olevad objektid ei tunne mingit jõudu. Seega pinget ei toodeta. Seda eristust silmas pidades teame, millal kiirendus on tingitud gravitatsioonist ja millal selle põhjustab rakendatud jõud.

See ei võta arvesse staatilist koormust, kuna kristall saab ikkagi tihenemist lihtsalt lauale istudes. Selle asemel võiks meil olla kondensaator, mille plaatide vahekaugus muutub sõltuvalt olukorrast: vaba kukkumine, staatiline koormus või tõuge. Järgnevalt mahtuvuse muutuse mõõtmisega saame kindlaks teha, milline neist kolmest seisundist mõjutab andurit.


Vastus 3:

On palju vastuseid, mis ütlevad, et see on kas võimatu või ebapraktiline (näiteks kui mõõtejõudude tuvastamiseks on piisavalt suur andur), kuid elektroonilistes seadmetes kasutatavad kiirendusmõõturid teevad sellist asja kogu aeg. Rakendatud jõu, vaba kukkumise ja staatilise koormuse tuvastamine ei ole tavapärasest erinev.

Kiirendusmõõtur sisaldab piesoelektrilist materjali - sellist, mis tekitab pinge vastusena rakendatud stressile. Kui me indutseerime kiirendust tõuke või löögi kaudu, siis piesoelektriline materjal (tavaliselt kristall) surub kokku ja tekitab pinge. Kui objekt on puhta gravitatsioonikiirenduse all, on andurile mõjuv stressiväli täielikult kadunud, kuna vabalangemisel olevad objektid ei tunne mingit jõudu. Seega pinget ei toodeta. Seda eristust silmas pidades teame, millal kiirendus on tingitud gravitatsioonist ja millal selle põhjustab rakendatud jõud.

See ei võta arvesse staatilist koormust, kuna kristall saab ikkagi tihenemist lihtsalt lauale istudes. Selle asemel võiks meil olla kondensaator, mille plaatide vahekaugus muutub sõltuvalt olukorrast: vaba kukkumine, staatiline koormus või tõuge. Järgnevalt mahtuvuse muutuse mõõtmisega saame kindlaks teha, milline neist kolmest seisundist mõjutab andurit.