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Y aquí estamos con otra de esas preguntas que no le permiten conciliar el sueño a tantos (avisenme si los encuentran).
En la segunda mitad del siglo XX, la Unión Soviética y Estados Unidos estaban compitiendo mano a mano en la llamada Carrera Espacial: URSS había enviado el primer satélite al espacio el los '50 y EEUU el primer hombrea la Luna al finalizar los '60. En este episodio, los soviéticos enviaron la primer Estación Espacial en 1971, la Salyut 1.

Una Estación Espacial, consta de una lata (llámese espacio habitable) que gira alrededor de la Tierra, llena de instrumentos científicos para realizar experimentos, donde los astronautas llegan en una nave, los realizan durante unos días y vuelven, en varias ocasiones.

El hecho es que la NASA averiguó que los soviéticos habían registrado que los cosmonautas habían perdido algo de peso durante su estadía de casi un mes en el espacio. Lo más probable era que al no haber gravedad perceptible, y estar "flotando", los músculos se debiliten, aunque también se barajaba la idea de que el causante fuera la mala calidad de los alimentos.
Sea por lo que fuere, la NASA iba a lanzar su propia estación en el '73, la Skylab, y había que controlar que la masa de los astronautas se mantuviera en un nivel saludable durante toda la tediosa estadía espacial.

Pero antes una aclaración: la pregunta original debería ser "cómo miden la masa", ya que la masa es la "cantidad de materia", y el peso, es el valor de esa cantidad de materia, aplicado cuando hay una "aceleración". Mi masa es de cerca de 75 Kilogramos, aquí, en la Luna y en el espacio; sin embargo, mi peso es de 75 Kilogramos-Fuerza aquí, 12,5KgF en la Luna y 0KgF en el espacio exterior. Lo cual significa que en la Luna peso menos, porque me atrae menos, no porque adelgace.
La confusión está en que las balanzas convencionales, dependen de un campo gravitatorio para mostrarme mi masa, o sea, que si la Tierra no me atrae hacia ella, mi masa sería nula, y no es así: mi peso sería nulo, ya que mi masa es intrínseca a los campos gravitatorios. Yo peso 75 Kilogramos-fuerza. Mi masa es de 75 Kilogramos. Eso es lo correcto.

Volviendo a la Estación Espacial, la NASA tenía que medir la masa de sus astronautas en el espacio sin una gravedad que los atraiga, por eso inventaron esta balanza-osciladora:


Consta de una silla, donde se coloca el astronauta, o el objeto a medir, unido a una serie de resortes que lo hacen oscilar hacia adelante y atrás, repetidas veces. Si los resortes son siempre los mismos, mientras más "pesado" sea el objeto a medir, la oscilación va a ser más lenta, y eso es algo que podemos comprobar con un resorte nosotros mismos, o en su defecto, colgando cosas de un hilo y dejándolas oscilar.

La extraña posición del pobre astronauta, los cinturones y barras de metal, se deben a que el ser humano no es un objeto rígido, por lo que si tuviésemos cosas en los bolsillos, o nuestras extremidades no estuviesen bien afirmadas, se moverían diferente que el resto y afectarían la medición. Incluso debían mantener la respiración unos segundos.

La diferencia de velocidad de oscilación es extremadamente pequeña, por lo que era medida electrónicamente. El sistema funcionó muy bien, y con un error inferior a 100 gramos.
Finalmente se concluyó que la pérdida de peso se debía al escaso ejercicio y las diminutas raciones de comida.

La balanza se instaló originalmente en la estación norteamericana Skylab, de la primera imagen, que estuvo dando una vuelta a la Tierra cada hora y media, durante seis años. Finalmente diversos errores de cálculo hicieron que pierda altura y la propia atmósfera la frene, haciendo que se estrelle en Australia en 1979, no había gente adentro, ni murió nadie abajo, pero Australia le habría cobrado una multa de 400 dólares a EE.UU. por arrojar basura en territorio público.

Fuente Más información: Movimiento Armónico Simple, Salyut 1, Skylab, Estación Espacial

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3 comentarios:

  1. Por estrellar una estación espacial en su territorio le cobraron a USA 400 U$S?
    Cuando necesite un abogado, haceme acordar que no contrate un australiano...

    Ahhh! muy interesante el artículo.

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  2. ta ueno, igual tirame la formulita fisica que no entendi porque se hace con resortes. Fede

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  3. m = ((T / 2.Pi)^2).k

    Siendo:
    m la masa a medir,
    T el período de oscilación medido por el sistema electrónico
    k la constante de los resortes (dato conocido)

    Se usan los resortes para representar un movimiento armónico en ingravidez, y obtener todos esos datos. Un péndulo normal no se puede usar por razones obvias.

    Los resortes te sacuden para adelante y atrás repetidas veces hasta que el medidor tenga un buen dato del período de oscilación, con lo cual despejar la masa.

    Analizando la ecuación, la constante del resorte, y Pi son constantes (valga la redundancia), así que si aumenta la masa, aumenta el período..

    Pasate por Wikipedia: M.A.S.

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