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什么情况是失重状态(什么是失重状态)

2022-08-25 04:11:15来源:
导读想必现在有很多小伙伴对于什么是失重状态方面的知识都比较想要了解,那么今天小好小编就为大家收集了一些关于什么是失重状态方面的知识分...

想必现在有很多小伙伴对于什么是失重状态方面的知识都比较想要了解,那么今天小好小编就为大家收集了一些关于什么是失重状态方面的知识分享给大家,希望大家会喜欢哦。

失重在环绕地球飞行的飞船上,失重的原因是g=向心加速度,当速度达到第一宇宙速度能够环绕地球飞行时,发生这种失重,如果我们把地球比作环绕太阳飞行的飞船,我们也是处于相对太阳的“失重”状态,因为地球万物没有受到太阳“重力”的影响。

完全失重是一种理想的情况,在实际的航天飞行中,航天器除受引力作用外,不时还会受到一些非引力的外力作用。例如,在地球附近有残余大气的阻力,太阳光的压力,进入有大气的行星时也有大气对它的作用力。根据牛顿第二定律,力对物体作用的结果,是使物体获得加速度。航天器在引力场中飞行时,受到的非引力的力一般都很小,产生的加速度也很小。这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小。为了与正常的重力对比,就把这种微加速度现象叫做“微重力”。其实,航天器即使只受到引力作用,它的内部实际上也存在微重力,这是因为航天器不是一个质点,而是具有一定尺寸的物体。

人们常用10-6-10-4g来表示航天器中微重力的水平。微重力越小,失重越完全。总之,失重状态只是理想状态,微重力才是实际情况。

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完全失重的定量分析:

当a=g时,支持力为N,由牛顿第二定律知:

同都从建世达报张信传该。

mg-N=ma=mg

所以N=0

动种性各员革式管基,组海越习查易包。

由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力为0

首先说明,太空中的“失重”,并不是真正意义上的失重。而是一种类似于失重的特殊状态。

失重的定义是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。仔细考虑就会发现,这个定义给失重现象定了一个前提,那就是重力场的存在。没有重力场,也就没有重力,也就不存在失重现象。换句话说,按照这个定义,失重现象只会出现在天体的引力范围内。对于没有引力场的太空(或小到可忽略,或有离心加速度平衡掉,这里都归在没有引力场的范围里),由于不存在重力,按照上述定义也就不存在失重现象。而太空中那没有重力的状态,由于感觉与失重相似,所以习惯上也称为失重。

太空中的“失重”状态,是一种脱离力场的状态,或说完全没有重力的状态。这从航天员在航天器上悬浮的情况就可以知道。

超重与失重,是两个相反相成的概念,所以我一并给你解释。

有一个物体,我们假定质量为m。现在,这个物体以加速度a竖直向上(即离开地球的方向)运动。显然,由于物体有了这样的运动,它对水平支持面的压力N(或对竖直悬线的张力T)就要大于物体本身的重量,应当等于m(g+a)。这种现象,就叫做物体超重。我们常说物体超重了ma。

同样,现在,这个物体如果以加速度a竖直向下(即朝向地球的方向)运动时,上述压力N(或张力T)就要小于物体本身的重量,应当等于m(g-a)。这种现象,就叫做物体失重。我们常说物体失重了ma。如果a =g,则物体事实上在作自由落体运动,压力N(或张力T)为零,我们说物体完全失重.

举例来说,在绕地球作匀速圆周运动的卫星中的物体,由于它竖直向下的加速度a就是卫星所在位置的重力加速度g,所以该物体对卫星底板的压力为零,处于完全失重状态.宇航员在宇宙飞船中,就是经历着这样的失重状态。

当然,在日常生活中,我们也可以体会到超重与失重。譬如,我们在电梯中,就能经历超重与失重的过程。当电梯启动上升时,由于我们和电梯一起有一个向上的加速度,所以此时我们超重了。相反,当电梯启动下降时,由于我们和电梯一起有一个向下的加速度,所以此时我们失重了。假如不小心电梯坏了,我们就和电梯一起向下坠去。此时我们必定完全失重了。不过,这样的体会我们当然宁愿不要。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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