мини|375x375пкс|Астронаутите на Меѓународната вселенска Станица под дејство на микрогравитација; пример за безтежност. мини|Блок на олово во слободен пад на некоја планета X. Блокот се наоѓа во бестежинска состојба иако е привлекуван надолу од гравитацијата на планетата. мини|Две тела во слободен пад: Земјата и Месечината. Двете тела се забрзуваат едни кон други.In General Relativity, GR, a body is inertial if it is in free fall i.e. it has no forces acting on it. Тие се скоро бестежни. Бестежност, или недостиг на "тежина', е отсуството на стрес и напрегање, што резултира од влијанието на механичките сили, обично нормалните сили од подови, седишта, кревети, скали и слично. Истородното гравитациско поле не предизвикува само од себе стрес или притисок и тело кое се наоѓа во слободен пад во таква средина е во состојба на бестежност. Овој поим е исто познат и како „нулта гравитација“.
Кога тела се во контакт со без-гравитациски сили, како во центрифуга, вртечка вселенска станица, или во рамките на вселенски брод со отпуштање на ракети, се појавува тежина, како резултат на силите од движечкото тело кои пробуваат да ја преминат инерцијата на телото. Во такви случаи, чувство на тежина може да има, дури и ако гравитациското поле е еднакво на нула. Во такви случаи, гравитациските сили се чувствуваат и телата не се бестежни.
Кога гравитациското поле е разнородно, врз телото во слободен пад влијаат климатски ефекти и има појава на притисок. Близу до црна дупка, овие ефекти можат да бидат многу силни. Во случај на Земјата, ефектите се мали, особено на објекти со релативно мала димензија (како што е човечкото тело или вселенски летала). Оваа состојба е позната како микрогравитација.
Бестежинска состојба во Њутновата механика мини|Во левата половина, федерот е далеку од каков било извор на гравитација. Во десната половина е во константно гравитациско поле. a) Нулта гравитација и бестежност б) Нулта гравитација, но нема бестежност в) Федерот е во слободен пад и е бестежен г) Федерот почива на темел и има и тежина1 и тежина2. Во Њутновата механика за терминот "тежина" се дадени две различни толкувања од страна на инженери. Тежина1: Според оваа интерпретација, ’’тежината’’ на телото е претставена преку гравитациските сили кои влијаат врз телото. Во близина на површината на земјата, тело чија маса е 1 кг ќе има тежина од околу 9.81 N, независно од неговата положба, дали е во слободен пад, или не. Бестежинска состојба во оваа смисла може да се постигне преку отстранување на телото далеку од изворот на гравитацијата. Тоа исто така може да се постигне со поставување на телото во неутрална точка помеѓу две гравитациски маси.
Тежина2: Тежина, исто така може да се толкува и како квантитетот што се мери кога некој користи скали. Од телото што се мери постои сила која притиска на скалата. Телото што се мери е во состојба на рамнотежа како резултат на силата која притиска додека скалата го поништува гравитациското поле. По третиот Њутнов закон, постои еднаква и спротивна сила од телото која влијае на машината. Оваа сила се нарекува тежина2. Силата не е гравитациска. Ако телото е ставено на скала во лифт во слободен пад со константна гравитација, скала ќе покажува нула, а телото ќе е бестежно, односно за неговата тежина2 = 0. Ова ја опишува појавата кога телото е без напрегање и недеформирано. Ова ја опишува бестежинската состојба во слободен пад во истородно гравитациско поле. Заклучок, имаме два вида на тежината каде што тежинан1 е почеста. Сепак, бестежинска состојба е појасно објаснето со тежина2.
Телото е без притисок и има тежина2=0, кога единствената сила која дејствува на тоа тело е тежина1 како кога во слободен пад во истородно гравитациско поле.Телото е бестежно кога единствената сила која дејствува во тоа е неговата тежина.
Ова може да се објасни со јаболкото кое паднало на главата на Њутн. Јаболкото тежи приближно 1 њутн. Оваа е тежината1 на јаболкото и се смета дека е константна дури и додека е паѓа. За време на тој пад, неговата тежина2 е нула: игнорирајќи го отпорот на воздухот, јаболкото нема притисок. Кога тоа го погодува Њутн, чувството почувствувано од страна Њутн ќе зависи од висината од која паѓа јаболкото и тежина2 на истото во моментот на влијание може да биде многупати поголем од 1 N. На патот надолу, јаболкото во неговиот слободен пад нема никакви промени како резултат на тоа што гравитациското поле е истородно.
Притисокот при слободен пад 1. Во истородно гравитациско поле: За секој пресек кој го дели телото во два дела. Двата дела ги имаат истите забрзувања и сила притискана на двата дела е обезбедена од страна на надворешен извор. Не постои сила која дејствува од едниот на другиот дел. Притисокот кај пресекот е нула. Тежина2 е нула. 2. Во разнородно гравитациско поле: Под гравитација едниот дел од телото може да има различни забрзувања од другиот дел. Со ова ќе настане деформирање на телото и генерирање на внатрешните притисоци ако телото е отпорен на деформација. Тежина2 не е 0. За користење на притисокот како индикатор на телесната тежина, било кој претходен притисок кој може да постои во рамките на телото предизвикан од сила која влијае од едниот на другиот дел не е релевантен. Единствените релевантни притисоци се оние кои се генерирани од страна на надворешни сили кои влијаат на телото.
Поимот бестежност е неразбирлив сè додека не се сфати дека чувството на тежина во секојдневието не резултира само од гравитацијата, туку од механичките сили кои се спротивставуваат на гравитацијата. Некој објект во слободен пад е во бестежинска состојба, бидејќи не ги искусил механичките сили кои предизвикуваат чувство на тежина.
Полиња со сила освен гравитација Како што е наведено погоре, бестежинска состојба настанува кога нерезултантна сила делува на објектот истородна гравитација делува само од себе. Кај телата електрично полнење може да ги замени вообичаените гравитациски полнења. Таквите тела тогаш ќе бидат без притисок и ќе бидат бестежни.
Бестежинска состојба и правилно забрзување Тело во слободен пад во близина на површината на земјата има забрзување приближно еднакво на 9.8 m s−2 . Ако телото е во слободно паѓање и ако не е привлекувано или одбивано, забрзувањето ќе биде еднакво на нула. Ако, од друга страна, врз телото дејствуваат други сили од други тела, забрзувањето ќе биде во однос на слободно паѓање лифт. Ова забрзување кое не е поради гравитацијата е наречено "соодветно забрзување".
Како да се избегне бестежинска состојба Бестежинска состојба е во контраст со тековните човечки искуства во кои разнородната сила влијае, како што се: стоење на земјата, седњењ на стол на под, итн., каде што гравитацијата е спротивставена од поддршката на силата на земјата, летање во авион, каде поддршката на силата се пренесува од крилјата на авионот, за време на атмосферското навлегување, или во текот на користење на падобран, за време на движење на орбитала во вселенски летала, или за време на лансирањето. Во случаи кога објектот не е бестежен, како и во горенаведените примери, сила не влијае подеднако на објектот. Воздушните подигнувања, привлекувањето и динамичката сила се разнородни сили, и на тој начин се создава појава на телесната тежина. Оваа сила може да се пренесе од едниот објект на другиот при контакт, како што е контактот помеѓу површината на Земјата и нозете.
Климатски сили мини|Две цврсти коцки поврзани со еластичен конец во слободен пад во близина на црна дупка. Конецот се протега како што телото паѓа на правото. Климатските сили се јавуваат кога гравитациското поле е разнородно и постои промена на гравитациското забрзување. Секое тело со конечна големина, дури и во слободен пад има влијание од климатските сили. Овие сили се невозможни да се отстранат со инертно движење. Земјата е во слободен пад, но присуството на овие сили укажува на тоа дека е во разнородно гравитациско поле. Оваа разнородност е повеќе како резултат на месечината отколку на сонцето. Гравитациското поле на Сонцето е многу посилно отколку на тоа на месечината, но поради оддалеченоста, повеќе на Земјата влијае тоа на месечината. Тежина1 на земјата се должи на гравитацијата на сонцето. Но, неговата состојба на напрегање и деформација е повеќе резултат на блиското разнородно гравитациско поле на Месечината. Кога големината на регионот е помала во однос на нејзината оддалеченост од гравитирачката маса, претпоставката за истородно гравитациско поле е фигуративно. Така лицето во однос на полупречникот на Земјата е релативно мало и полето за лице на површината на земјата е фигуративно истородно. Полето е строго разнородно поради појавата на микрогравитација. Телата во близина на црна дупка се наоѓаат во разнородни гравитациски полиња.
Референтни рамки Во сите референтни рамки, додека бестежинската состојба е осетена, Првиот Њутнов закон за движење е почитуван во рамката. Во рамката (на пример, внатре кои орбитирачки брод или лифт кој се наоѓа во слободно паѓање), неприсилените објекти ја задржуваат нивната брзина во однос на рамката. Објектите кои не се во контакт со други предмети "лебдат" слободно. Ако интертната траекторијата е под влијание на гравитацијата, референтната рамка ќе биде забрзана рамка гледано надвор од гравитациското привлекување, и гледано од далеку, објектите во рамката (лифт, итн.) ќе бидат под влијание на некоја сила (т.н. сила на гравитација). Овие предмети не ги чувствуваат ефектите на гравитацијата. Бестежинска состојба може да се примети и за кратки периоди на време во авион по специфични елиптични патеки, кои погрешно се нарекуваат параболични летови.
"Нулта гравитација", направи за мерење на забрзување "Нулта гравитација" е алтернативен термин за бестежинска состојба и има за пример во слободно паѓање на лифтот. "Нулта гравитација" е нешто различно од целосното отсуство на гравитација, нешто што е невозможно поради присуството на гравитацијата насекаде во универзумот. "Нулта гравитација", исто така може да се користи за да се опише ефикасната бестежинска состојба, запоставување на климатските ефекти. Микрогравитација (или µg) се користи за да се објаснат ситуации кои се значително бестежни, но каде што г-силата се нагласува и во рамките на објекти поради климатските ефекти. Направите за мерење на забрзувањето само може да ја откријат г-силата , односно губењето на тежина2 (= маса × соодветно забрзување). Тие не можат да го откријат забрзување поврзано со слободен пад.
Чувството на тежина мини|Силата на нозете е приближно двојна поради крос-делот преку папокот. Луѓето ги доживуваат нивните сопствени телесни тежини како резултат на потпорните сили, што дејствуваат како една нормална сила која влијае на лицето од површината на која се потпира, каде што лицето стои или седи. Во отсуство на оваа сила, една личност ќе биде во слободен пад, и би искуство бестежинска состојба. Тоа е пренесување на оваа реакција сила низ човечкото тело, и resultant компресија и напнатоста на телото ткива, што резултира со чувство на тежина.
Поради расподелбата на маса по телото на едно лице, големината на реактантната сила варира помеѓу нозете и главата на тоа лице. Во секој хоризонтален пресек на телото, големината на компресивната сила одбивајќи се од ткивата под пресекот, е еднаква на тежината на делот од телото над пресекот. Во илустрацијата, рамениците ја носат тежината на испружени раце и се предмет на значителна вртежна сила која е причина за ротација.
Честа заблуда Заедничка замисла за вселенски летала кои кружат околу земјата е дека тие се движат во средина каде што нема гравитација. Иако ова има смисла во Ајнштајновата релативност, во рамките на Њутновата физика, ова нема смисла . мини|Геостацинарски сателит над обележаното место на Екваторот. Набљудувач на истото место ќе го види сателитот директно над него за разлика од другите небесни тела кои ги има низ небото.