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  • 1 # 騎蝸牛逛地球

    學過中學物理的 ,都會明白,有一種現象叫做離心現象,物體能夠圍繞某點旋轉,是由向心力維持的,物體在邊緣保持不動,受到相反的作用力,這種相反的作用力,正可以充當重力,mv²÷ R=mg

  • 2 # 跨境服務社

    簡單的講就是透過離心力模擬重力,越外圍離心力越大,模擬的重力就越大。

    但是達到1G的離心力這個自傳體會非常大。

    1、你並不能直接感覺到引力/重力我們站在地表,重力是地球引力的一個分力,另一個分力使得我們得以隨著地球自轉(畢竟地表並不是慣性系)。但我們站立時,能直接感覺到的只有一個來自於接觸面(通常是腳底)的支援力。失去或減小這個支援力我們就會有一種墜落的感覺,俗稱失重。這是由於重力均勻作用於我們全身,而支援力只作用於接觸面,需要透過人體組織層層傳遞才能(在整體上)與重力平衡。二力平衡使得我們靜止於地表,也使得我們在豎直方向上收到一定的擠壓。我們習慣了這種擠壓,所謂失重就是由於這種擠壓感減弱或缺失而引起的。在宇宙中懸浮(不受力)或在重力作用下自由落體(只受引力)對我們的感官來說,是一樣的。2、我們需要並製造的與其說是人工重力,不如說是人工支援力為什麼我們要在飛行器中製造人工重力?是為了更好地模擬地球上的感覺,從而使我們從事(在地球上鍛鍊的)各種工作時不會有太多的不適,並能有更高的效率。那我們在地球上是什麼感覺呢?受到一個向上的支援力,並保持靜止不動。那你回過頭看一下旋轉的飛行器/空間站,為了跟著飛行器/空間站一起旋轉,你需要一個向心力(否則你會勻速直線地飛走),因此你壓迫腳下的飛行器內壁,內壁也給你一個支援力用於提供你所需要的向心力。所以從一個慣性系(能看到飛行器在旋轉)來看這件事,你受到一個支援力,並且隨飛行器在轉。到此為止沒有任何多餘的事情。3、慣性力但是“人工重力”這個問題的核心在於飛行器上的人的感覺,也就是說從慣性系解釋清楚了並沒有什麼卵用,得回到飛行器這個非慣性系上去考慮,這時候就會牽扯到慣性力。慣性力是指非慣性系中為了保持物理規律的形式而引入的假象的力。通常我們總會強調後半句也就是慣性力是虛假的、現實不存在的力。但前半句其實更為重要,即,在非慣性系中,引入慣性力才能維持物理規律的形式。我們在地面上,重力和支援力相互平衡使我們得以靜止。那麼從飛行器上的人的感受來說,受到一個支援力,並且(除了隨飛船旋轉外)與飛船保持相對靜止,那為了日常敘述方便,就需要引入一個慣性力來和支援力平衡,這個慣性力講道理才是所謂的人工重力。(在旋轉的情況中,這個慣性力也就是俗稱的離心力。)4、如果從更高的知識層面來看這件事(個人見解,或許有誤)等效原理很多人或多或少都有所瞭解,它是廣義相對論的核心。等效原理指出受到引力可以等效為做一個加速運動。在這種等效下,可以將萬有引力轉變為時空的扭曲。聽起來好像很高大上很不明覺厲,通俗講來就是:引力我們感覺不到,暫時不管它→我們受到一個地面來的支援力→我們“理應”加速上升(遠離地球),但我們“事實上”保持了靜止,好矛盾?→假設時空有一種扭曲,抵消了遠離的過程→矛盾解除,那我們在一個加速的非慣性系中,為了保持物理規律的形式要引入慣性力→這個慣性力“恰好”和一開始沒管的引力等大同向耶,還都感覺不到。繞了一大圈好像並沒有發生什麼變化。等效等效,說白了就是換個視角看世界的意思。世界還是那個世界,但視角變了視野也會略有不同。回到這個問題上就是:既然重力本身可以等效為一個慣性力,那我只需要構造一個加速系統就會自然而然地出現一個慣性力來作為“人工重力”了。

  • 3 # 科普大世界

    看過美國科幻片《星際穿越》這部電影的觀眾可能都曾經發現裡面出現一架與眾不同的空間站,空間站規模很大,總體呈圓環狀,而且一直在太空中不停的旋轉,空間站裡面的宇航員則像在地球上走路一樣行走,這就是因為空間站因為旋轉產生了類似地球上的重力的緣故。

    為什麼這個旋轉空間站有類似地球重力的效果呢!這其實很好理解,道理也很簡單,就是因為這個旋轉的空間站產生了離心力,如果你不理解,你可以想象一下旋轉的陀螺,它在旋轉時就有一個向外的甩的力量,或者你拿一根繩子,一端繫上一個重物,然後把它甩起來,就能感覺到它對我們的手有一種牽引力,那麼繩子另一端的重物為什麼沒有飛出去呢?正是由於繩子的牽引作用,同樣的道理,人在旋轉的空間站中,也會受到空間站旋轉的離心力,但由於腳蹬在空間站外邊緣的內側,因此既不會飛出去,又能因為感受到空間站的旋轉離心力而能像這地球上一樣活動了。

    這樣的空間站很巧妙的解決了人在太空中如何向在地球表面一樣生活的難題。隨著宇航技術的發展,這樣的空間站必然會出現,預估世界航天大國的下一代空間站很可能就會造成這個樣子。

    不過這樣的空間站需要很大的規模才行,因為規模小的話,空間站就必須轉速很快,但是如果轉速太快,人體就會受不了,因為容易讓人感覺旋暈,所以這樣的空間站不可以做的太小,我認為世界各國應該在這樣的空間站上合作一下,先進行整體性設計,之後每一個參與的國家都做一段太空倉,然後在太空中把它們連起來,形成一個巨大的圓環,直徑很可能需要超過一公里,當它在太空中旋轉起來之後,人類就可以在裡面如同地表上一樣走來走去了。

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