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完全失重
鎖定
- 中文名
- 完全失重
- 外文名
- Total weightlessness
- 所屬學科
- 物理
- 主要現象
- 物體對支持物的壓力等於0
完全失重定義
完全失重特點介紹
完全失重並不是載物完全失去重量了,而是載物對載體完全沒有作用力(壓力或拉力),即視重等於零。
完全失重細節描述
人教版電子課本高一《物理》①必修第107頁在敍述完失重(weightlessness)現象後,有“如果人在加速下降的過程中加速度a=g,那麼,體重計的示數為0。這時,物體對支持物(懸掛物)完全沒有作用力,這種現象被叫做完全失重狀態。”——這裏邊描述的是兩個物體:物體與支持物或懸掛物,但文中描述很容易造成後期描述的混亂,因此,很有必要更改為為:前者載物、後者載體。
在重力場中,載物對載體的壓力或拉力小於載物所受重力的現象,被稱為失重(Weightlessness)現象,即視重<實重。在某一時刻,當載體在作加速度方向向下運動(即向上減速或向下加速)時,載物由於慣性遲滯不能同時與載體同向加速,失重現象才會發生。此現象發生後,載物與載體保持一定時間段內同向等加速運動的情形稱為失重狀態。完全失重現象與狀態分別是失重現象與狀態的極端特殊情況,即當載體作加速度方向向下運動a≥g時,發生完全失重現象後在一段時間內保持完全失重狀態。完全失重現象發生後,載物與載體保持一定時間段內的作同向等加速運動的情形稱為完全失重狀態。
完全失重特徵
判斷某載物是否完全失重的一個最重要的標誌是,載體內部載物各部分、各質點之間沒有相互作用力,即沒有拉、壓、剪切等任何應力。
完全失重定量分析
完全失重的定量分析:
當a=g時,支持力為N,由牛頓第二定律知
mg-N=ma
而 ma=mg
所以N=0
由牛頓第三定律可知,載物對載體的壓力(拉力)為0
完全失重物理現象
人造地球衞星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道後,其中的人和物將處於失重狀態。航天器進入軌道後可以近似認為是繞地球做圓周運動,做圓周運動的物體的速度方向是時刻改變的,因而具有加速度,它的大小等於衞星所在高度處的重力加速度的大小。這跟在以重力加速度下降的升降機中發生的情況類似,航天器中的人和物都處於完全失重狀態。但是,航天器中物體的完全失重與在近地空間作加速度方向向下且a=g的完全失重原理是不盡相同的。
- 參考資料
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- 1. 第三章 專題三 - 百度文庫 .百度文庫.2020-05-21[引用日期2020-08-19]