Miten painottomassa tilassa punnitaan?

Kansainvälisellä avaruusasemalla astronautit leijuvat painottomassa tilassa. Silti heidän ruumiinpainonsa mitataan säännöllisesti. Tarkkaan ottaen punnituksessa ei mitata heidän painoaan vaan heidän massansa.

Avaruuslentäjien punnitus painottomassa tilassa tapahtuu jousituolin avulla. Sen värähtelystä voidaan päätellä henkilön massa.
NASA
Avaruuslentäjien punnitus painottomassa tilassa tapahtuu jousituolin avulla. Sen värähtelystä voidaan päätellä henkilön massa.

Punnittava asettuu jousen varassa olevaan tuoliin. Tuoli alkaa värähdellä. Ajasta, joka kuluu yhteen värähdykseen, eli värähtelyn jaksonajasta voidaan laskea henkilön massa, kun tiedetään jousen jäykkyys.

Massa ja paino eivät ole sama asia, mutta ne ovat suoraan toisiinsa verrannollisia suureita. Massa ilmaisee kappaleen tai ihmisen aine­määrää. Paino taas on ainemäärään kohdistuvan painovoiman suuruus. Esimerkiksi 70-kiloinen henkilö vaikuttaa Maassa vaakaan 687 newtonin voimalla, mutta yleensä asia ilmaistaan massan mittayksikköinä eli kilogrammoina.

Avaruudessa astronautin ainemäärään ei kohdistu merkittävää painovoimaa, joten hän on painoton, mutta hänellä on silti massa. Mitä suurempi massa on, sitä enemmän voimaa tarvitaan sen liikuttamiseen. Siksi isokokoinen astronautti tarvitsee enemmän voimaa leijuakseen avaruusaseman päästä toiseen tietyssä ajassa kuin häntä kevyempi henkilö.

Samalla tavoin henkilön massan suuruus vaikuttaa mittaustuolin jousen liikkeeseen. Jos iso ja pienimassainen henkilö vaikuttavat jouseen samalla voimalla, isompi­massaisen synnyttämän värähtelyn jaksonaika on pidempi kuin pienimassaisen. Pitkä jaksonaika tarkoittaa tässä yhteydessä suurempaa massaa.

Uusi ase viruksia vastaan

Uusi lehti: Lue muun muassa uudesta viruslääkkeestä ja kreikkalaisten demokratiasta, joka perustui orjuuteen.

Ilmainen näytelehti

Lataa itsellesi ilmaiseksi Tieteen Kuvalehti. Digitaalisen näytelehden lataus onnistuu, kun olet rekisteröitynyt tieku.fi-sivuston käyttäjäksi.

Tilaa uutiskirje

Tilaa Tieteen Kuvalehden uutiskirje

Gallup

ONGELMA: Mitä haluat kertoa?

Geenitesti paljastaa, millä todennäköisyydellä sairastut vakavaan tautiin.

National Geographic

Uusia taustakuvia!

Tästä voi ladata itsellesi loistavia otoksia tietokoneen taustakuvaksi.

Etsitkö sopivaa syntymäpäivälahjaa?

Anna lahjaksi Tieteen Kuvalehti. Kuuden numeron lahjatilaus maksaa 39 euroa.

Seuraa Avaruusblogia

Lue Tieteen Kuvalehteen kirjoittavien Helle ja Henrik Stubin mietteitä maailmankaikkeudesta.