ISS HOAX #3 国際宇宙ステーション（ISS）の中は無重力

ISS HOAX #2 では、ISSについての基礎知識をまとめました。

今度はISSの中はなぜ無重力なのかをまとめたいと思います。

ISS内が無重力である理由
ISSは地球を周回しており、遠心力が働いています。
バケツの中に水を入れてグルグル振り回したら、水はバケツの底にへばりつきます。これと同じ理屈です。

そして遠心力と重力がぴったり釣り合ったとき、ISS内部は無重力になります。

高度400kmの重力
ISSは地球上の高度400kmを飛行しています。

地球の半径： 6400km
ISSの地球中心からの距離： 6800km

重力の強さは距離の2乗に反比例します。
地表の重力を1とすると、ISSの重力は次の様にして算出できます。

（ 6400 / 6800 ）^２ ＝ （0.94）^２ ＝ 0.88

つまり、ISSの高度での重力は地表の重力の 88% となり、この時の重力加速度は 9.8m/s² × 0.88 ＝ 8.62m/s² になります。

重力（F：N）、質量（m：kg）、加速度（a：m/s²）の間には次の式が成り立ちます。
F ＝ m×a
＝ m×8.62 [N]


秒速7.7kmの遠心力
ISSは地球の上空を秒速7.7kmで周回しています。

遠心力（F：N）、半径（r：m）、質量（m：kg）、周回速度（v：m/s）の間には次の式が成り立ちます。
F ＝ m×v² / r

単位を揃えます。
r： 6,800,000 m
v： 7,700 m/s

F ＝ m ×（7,700）² / 6,800,000
＝ m×8.72 [N]


重力と遠心力とがだいたい一致していますね。

Wringing out Water on the ISS - for Science!

ISS HOAX #4 につづく