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把一個大金屬球(內部是空的)裡面空氣抽乾淨,裡面放一個小球,請問大金屬球裡面小球是懸空的嗎?如果不是她是一個什麼存在狀態!
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  • 1 # 科普作家張軒中

    如果你這個實驗是在地球上做的,那麼,大金屬球裡面小球不是懸空的,因為你必須考慮到地球有重力,會把小球拉下來與大金屬球內壁接觸。

    如果你這個實驗是在失重環境中做的,比如在國際空間站上進行這個實驗,那麼,大金屬球裡面的小球是懸空的。

    但無論怎麼樣,我都沒有明白你為什麼要把大金屬球裡面的空氣抽乾淨,在你這個問題中,與大金屬球裡面的空氣沒有一毛錢的關係。不知道你具體是如何思考這個問題的。

    我猜想你可能是在思考空氣的浮力?但你的邏輯過程我還是沒有能夠明白。

    既然已經說到這裡了,那麼我們來談談如何把大金屬球裡面的空氣抽乾淨吧。這個可不是一件簡單的事情,一般情況下,我們需要有兩個泵。一個是機械泵,另外一個是渦輪分子泵。首先開啟機械泵,抽上一段時間真空——但機械泵是抽不乾淨空氣的。然後呢?然後就是開啟渦輪分子泵繼續抽,就可以把你說的大金屬球裡面的空氣抽乾淨了(當然也不是絕對真空,因為物理實驗上沒有絕對的東西,只有非常接近於真空,如果你有更高的真空要求,就需要繼續使用離子泵了)。在這個過程中,你是不會發現裡面的小球懸浮起來的——因為地球引力是無法遮蔽的。這一點是真正可怕的,我們可以遮蔽電場,但不能遮蔽引力場。

    當然,如果你說的這個大金屬球是在做自由落體運動,那麼大金屬球裡面小球是可以懸空的。

  • 2 # suger7777

    問之前先說你的年齡,如果沒上過初中,我可以理解,如果上過,我只能呵呵。

    考慮到題主年齡較小,我用推理的方式來解答,涉及到高中物理的知識我就不寫出來了

    假設大球內部空間是正球體,容積為x

    x大於等於0

    則小球體積大於等於0,小於等於x

    由於小球體積在0到x之間的狀態具有普適性,並不影響小球與大球間的相互作用。

    所以小球體積取x時,可證小球與大球完全接觸,並未浮空。

    得出結論小球不會浮空。

  • 3 # 東方不要

    有人很奇怪題主問這個是什麼意思,小球怎麼可能懸浮?但我非常理解題主在想什麼。

    出現這樣的問題不奇怪,不少人以為物體在真空環境裡會“失重”,思路如下:“宇航員在太空會失重,而太空是真空的,所以真空會導致失重”,真空的大球內部既然是失重環境,小球自然就懸浮起來了。

    這推理當然在邏輯上是錯誤的,太空還擁有很多特殊屬性,真空只是其中之一,宇航員失重也未必是太空自身的特殊屬性造成的。事實上,飛船和太空站內部是有空氣的,宇航員不穿太空服一樣舒舒服服懸浮在裡面,而月球表面沒有空氣,與星際空間一樣真空,宇航員在月球上反而無法懸浮,只能蹦蹦跳跳。

    類似的謬誤還有很多,更常見的錯誤說法還包括“太空裡沒有重力,到了太空就能脫離地球引力,所以失重”。實際上月亮距離地球整整38萬公里,連月亮都無法脫離地球引力,被迫繞著地球轉圈,近地軌道上的飛船和宇航員又怎麼可能逃脫地球引力的影響?

    “失重”的真正原因是“力的平衡”抵消了重力的影響,種種因素的作用讓人“感覺不到重力”。

    打個比方,情景1: 題主在一輛高速轎車的副座上坐著,司機猛然向左打方向,你是不是會往右跌靠在車門車窗上?這就是“慣性”,速度越快、轉彎越急,這種往右的力道就越大。假設車輛效能夠好不會因慣性而側翻,題主驚魂稍定還能罵司機兩句,但如果司機繞著圓形花壇一直高速兜圈,題主就被慣性徹底“壓在”右窗,想打司機一巴掌都夠不著了。

    情景2:車子不拐彎,始終直線前進,樓主舒舒服服坐著,重力把你壓在椅子上,但椅子夠軟,所以你不會覺得硌屁股不舒服。但此時大地忽然從車輪下消失,跑到車左側去了,右窗外是藍天白雲,左窗外是蒼茫大地,假設車子仍然直線前進而沒有向著地面摔過去,車裡的你是不是就該向著左側傾倒,假如沒系安全帶就直接跟左邊的司機滾成一團了?

    當前後兩個場景合二為一,那就是飛船裡“失重”的真相了,飛船一直繞著地球高速旋轉,這個速度恰到好處,讓乘客“跌向左側地面”與“被轉彎壓在右車窗上”兩種力量恰好平衡,便好像不受到重力影響,輕盈地懸浮了起來。

  • 4 # 雨默天邊

    小編的提問就是一個偽命題,且不說你是用什麼手段把小球放進去的,也不說你為什麼要抽乾大金屬球內的空氣。更深的理論我也不說,我只舉最簡單的例子。把一個小球(不論材質)放入一個大金屬球,小球的存在有兩種形式,被排斥,被吸附。不提這二者的所處環境,小球所處形態也只有上述兩種形式。我要說的是,無論是懸浮還是貼在大金屬球內表面,無非就是小球在大金屬球內部的存在形式,這兩種形式只是小球在大金屬球內部存在的兩種極端形式。既然存在,就是相對的穩定。如果你問小球相對於大金屬球的表現形式,存在向兩個極端無限靠近,永遠無限接近,但不可能重合。一但重合,就打破了共同存在的極限條件。至於小球對於這個大金屬球內部的存在形式數不盡,一但打破平衡,小球肯定會維持二者的共存平衡。否則,大金屬球是小球,小球亦是大金屬球,反過來同樣存在。如果不一樣,二者不能共存。

  • 5 # 好人堅強1

    有一個成語叫畫蛇添足。小球遵守的狀態是力的狀態,力,分類多,如引力,浮力,向心力,不能說與空氣無關,但有意義,常態的說,在諸多力的影響下,最大的力就是小球的態。但有意義的意思是空氣摩擦阻力,畫蛇添足的意思是感覺不嚴謹,解釋一下犯二了,內部是空的 ,有空氣就不是空的。

  • 6 # 倉儲一號

    看到那些回覆我也是醉了,還有什麼公式計算。真空和失重是兩種不同的概念。在地球上真空也會受到重力而下落的,怎麼可能懸空。鐵球和羽毛在真空環境下落速度對比實驗應該都聽說過吧,真空不會影響重力效果。太空中失重不是因為真空,是因為沒有引力。

  • 7 # 苦行僧OooO

    無動力漂浮分兩種:失重和浮力。失重是指遠離引力場,或者上下左右的引力平衡,使得物體沒有重量,從而懸浮。浮力指物體的平均密度小於所處環境的平均密度,浮力大於物體的重力,使物體懸浮。

    小球周圍真空,小球附近的環境密度應該比小球小很多,所以小球不會懸浮。在地球上,向下的引力始終存在,所以小球也不會懸浮。我就不專業的說這麼多。初中的知識水平就能想明白的事。

  • 8 # 銀河渡口一釣翁5ifeng

    真是奇怪這個問題,樓主的腦子是怎麼想的,怎麼會問出這樣奇葩的問題?

    剖析一下。

    第一,物體相互吸引是由於萬有引力,根它在哪、在什麼環境沒關係。即便是宇宙邊界的物體也受到地球引力,只不過極小極小,小到可以忽略不計。

    第二,樓主以為小球在真空環境中會懸浮吧?錯了!物體能否浮起,只與它受到的浮力有關——即平均密度小於浸入物的密度,就可以浮起,如船浮於水,就是船體的平均密度小於水密度。在真空中,小球無論你做成什麼樣,它的密度都不可能小於真空,還浮個屁啊!

    第三,如果你想讓小球懸浮,注意,是相對懸浮!最正確的做法是讓大球做自由落體運動,或者把大球放在在太空中正常運作空間站裡——離心力與向心力抵消,小球與大球相對靜止,就是實現樓主想要的懸浮了!

    最後,樓主難道沒有上過學,沒有學過物理嗎?在真空玻璃管中,羽毛和鐵球同時釋放,同時落地!在樓主的問題中,難道把玻璃管換成金屬空心球,鐵球就不落地了嗎?

  • 9 # 哎今天挺好

    真空,太空,失重。

    這三者沒有任何關係。

    所謂的真空的太空中失重,是三個不想幹概念的柔和。

    太空軌道依然會受到很大的重力,只不過這部分重力用來抵消提供向心力了,這樣才會圍著地球轉圈。

  • 10 # 泠千霄

    這個問題的條件不足啊,那麼我們就來分類討論下。如果是在太空,沒有重力的情況下,那懸浮是有可能的。但如果是在正常重力情況下,抽不抽真空都沒有關係啊。。。。。。小球都會落在底部,只不過有可能會出現“冷焊”的現象,小球就會黏在底部。大概就是這樣吧。

  • 11 # 好快樂78566789

    首先,小球的狀態與抽不抽空氣無關。有無空氣只會對小球運動是否產生阻力,也就是隻會影響小球運動的速度變化。其次,小球的狀態與大球所處的環境有關,如果大球是在地球或月球等固態星球的表面靜止或運動,則小球會在星體引力的作用下落在靠近星體表面的內壁上。如果大球是在太空失重狀態下執行,則小球可l處於懸浮狀態作不規則運動。

  • 12 # 永睡不起

    如果在零重力情況下 這是可能的 如果在飛行器模擬零重力環境 也可短暫的懸浮 或者說用磁體臨時組成的內外磁極體也是可能的 其餘就不大可能了

  • 13 # 使用者5852270388

    重力和真空沒有任何聯絡,重力是因為地球引力產生的,符合萬有引力定律,而真空只是沒有空氣的環境。空氣帶來的是阻力。太空中沒有空氣阻力,地球引力和物體圍繞地球高速轉動產生的離心力正好抵消。才產生了失重的效果

  • 14 # 房車一號翅膀哥

    問這個問題的是習慣性捆綁思維,沒獨立思維,很可悲。問這個問題的人認為,太空是真空的,在太空也會失重,所以真空就是失重的,就是這麼可悲。有次也看過類似的回答,一個蟑螂關在玻璃瓶裡,玻璃瓶抽真空,蟑螂居然沒死,有人就留言說,蟑螂為什麼沒懸浮起來,肯定沒抽真空。太可悲了,這書讀到滿腦子都是水了,真空會等於失重?

  • 15 # 我要穩穩的幸福190626448

    這個思路很好,讓我想到了另外一種假設,想請教下:假如說,有這麼一箇中空大球,外表帶正極磁場,內壁帶負極磁場,這時把一個與大球磁極相反的小號中空小球放入中空大球中,會出現什麼現象?

  • 16 # 一號風手

    第一:物質是否會懸空,在於它沒有有受到引力,或者受到的引力是否平衡(磁懸浮)。

    第二,這個金屬球能承受多少帕的大氣壓力?放在什麼地方?如果在地球內,大金屬球承受不了大氣壓力,會被壓縮變形,最終會卡住裡面的金屬球。

  • 17 # 尼瑪啊宅死人不償命啊

    不說別的,有個實驗不知道你見過沒,就是拿兩根玻璃管,一個放實心小球,一個放羽毛,然後抽空空氣,發現小球和羽毛會以同樣的速度落下。其實這個實驗就證明了真空和懸浮並沒什麼關係,真空只是沒了空氣阻力,但重力還在

  • 18 # 無己無名

    其實這個問題主要是看這個大金屬球有多大,如果大金屬球有地球這麼大的話,可以在球心挖個幾米半徑的球形洞,不需要抽真空,放在大球球心的小球就可以近似認為是懸浮在空中的,因為大球對小球的引力在各個方向都是一樣大的會互相抵消,小球會保持平衡狀態,宇宙中其他天體對小球的引力很小,可以忽略不計。

  • 19 # 媽咪說MommyTalk

    題主要搞懂兩個概念,一個是真空,一個是引力(重力)。這兩個事情沒有必然聯絡的。

    很多人會認為,“太空中沒有空氣,所以宇航員處於失重狀態”,這本身就是個偽命題。

    真空指的是封閉空間內低於一個大氣壓力的氣體狀態,而重力的產生因為地球的萬有引力,小球的懸空取決於重力對他的影響。

    所以不管是不是在真空的條件下,還是什麼大金屬球,只要沒有其他力讓小球克服重力,小球就不會懸浮在空中。

    大金屬球有沒有磁力題主沒說,小球的材質題主也沒說,所以小球和在不在大金屬球中沒有關係,該什麼狀態就是什麼狀態,也就是落在大金屬球底部。

  • 20 # 賽先生科普

    這個和有沒有空氣是沒有聯絡的。只和大金屬球所處區域的引力場強度有關。

    首先,我們在地表上做這個實驗,因為受到地球引力的作用,小球會貼合在大球下部(小球的密度遠大於空氣,不存在漂浮一說)。這個時候,我們將空氣抽乾形成真空,如果小球(假設是充氣的)的材料不夠結實,可能就會因為氣壓差而破裂,反之就安然無恙的躺在大球裡面。

    其次,如果我們的實驗地點選在空間站,因為那裡是微重力的環境。內部的物體都是漂浮狀,所有很自然的,我們的球也是飄著,內部的小球也是懸浮著。這時候將大球內部的空氣抽乾,結果和地上是一樣的,小球不會出現什麼位置上的移動,該飄著還是飄著。

    最後,這個問題實際上就不應該提。。。因為這個是最基本的常識了。反倒是,如何把空氣抽乾淨都比小球會不會懸浮有難度。。。哈哈

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