太空中為什麼會失重 ?

General 更新 2023年10月15日

太空中為什麼會失重

當近地物體的加速度向下時,其視重小於實際重力我們就稱其處於失重狀態,當物體以加速度g向下加速運動時(也就是自由落體)我們叫它完全失重狀態。

衛星或者飛船要環繞地球執行,必須達到一定的速度,這個速度稱為第一宇宙速度,也叫環繞速度,在近地面高度約為7.9千米/秒,如果軌道較高,速度可以適當降低。

參下圖,飛船的環繞運動,在較短的距離內,可以看做是平拋運動,即飛船以一定的水平速度飛行,同時受到地球重力,在豎直方向上做自由落體。(在大尺度的距離內,由於重力的方向在發生改變,所以,可以看做是一系列短距離平拋運動的疊加。)

當水平運動達到一定的速度時,由於地球是球體,表面具有一定的弧度,其下落的距離恰好可以符合地球的弧度時,飛船就可以做環繞運動了。

而實際上,飛船在太空飛行,還是會受到一些,及其稀薄的大氣的影響,所以,其只是在做近似的平拋運動(是近似的勻速直線運動和近似的自由落體的疊加),因此,飛船不是完全失重的,而是處於微重力狀態。

為什麼在太空中會發生失重現象

很多人都認為,只要超出大氣層就會處於失重狀態。事實上,地球的引力在太空梭飛行的高度上還相當強。宇航員的失重來自於太空梭和空間站在軌道上運動的離心力,這些作用於太空梭和宇航員身上的離心力恰好與地球的引力相等,且方向相反,因此,太空梭與和平號空間站就都不會掉到地球上。它們必須在與地球保持應有距離的軌道上以準確的設定速度執行,以便使地球的引力與太空梭在軌道上執行所產生的離心力相當。 02以繞地球旋轉的宇宙飛船為例,整體具有向心加速度,向心加速度指向地心(物體具有向下的加速度),重力全部用來提供向心加速度,人對支援物沒有壓力,完全失重。G-F支援=maG=ma所以F支援=0,視重為0,完全失重。重力是由於地球的引力與離心力的向量差產生的當宇航員在太空繞地球勻速旋轉時,地球對宇航員的引力與旋轉產生的離心力大小相等,方向相反,所以宇航員感覺不到任何重力的存在,這就是完全失重,有時簡稱失重。

宇航員在宇宙中為什麼會是失重狀態

在宇宙中,是一種失重的現象和狀態。

物體在引力場中自由運動時有質量而不表現重量或重量較小的一種狀態,又稱零重力。

失重現象主要發生在軌道上或太空內或在其他一些不正常情況下的(遠離星球或大重量物體)處於引力平衡點的零重力的環境下,這種現象應被稱為完全失重。

物體對支援物的壓力小於物體所受重力的現象叫失重(假如說地球重力消失了,那麼人只要輕輕一跳將會向著一個方向永遠飛行下去)。

為什麼人在太空中會失重

高一會學失重的原理

以繞地球旋轉的宇宙飛船為例,整體具有向心加速度,向心加速度指向地心(物體具有向下的加速度),重力全部用來提供向心加速度,人對支援物沒有壓力,完全失重。

G-F支援=ma

G=ma

所以F支援=0,視重為0,完全失重。

為什麼在太空中會失重

因為萬有引力提供的向心力同飛船作圓周運動的離心力恰好平衡了,所以合力為0,就表現為失重了。

宇航員在宇宙飛船中為什麼會失重

繞地球旋轉的宇宙飛船,整體具有向心加速度,向心加速度指向地心(物體具有向下的加速度),重力全部用來提供向心加速度,人對支援物沒有壓力,完全失重.

G-F支援=ma

G=ma

所以F支援=0,視重為0,完全失重.

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