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  • 1 # 使用者3977671246998

    舉例來說,假如我們一邊乘電梯上樓,一邊在裡面用磅秤稱體重。此時人會受到豎直向下的重力和豎直向上的彈力。根據電梯執行的速度變化,磅秤上顯示的重量,即視重,是不一樣的。假如電梯勻速上升,磅秤上的視重就是人的實際重量即實重;假如電梯加速上升,磅秤上的視重就會超過人的實際重量,這就是超重現象;假如電梯減速上升,磅秤上的視重就會少於人的實際重量,這就是失重現象。類似地,假如電梯勻速下降、加速下降和減速下降,那麼相應地人會處於實重、失重和超重3種狀態。

    一般來說,超重和失重,就是物體在豎直方向做加速和減速運動時,對支援物的壓力或者對懸掛物的拉力不等於所受重力的現象。當加速度的方向向上時,即加速上升或減速下降時,出現超重現象;當加速度的方向向下時,即減速上升或加速下降時,出現失重現象。

    我們向天上拋一塊小石頭,當小石頭下落時,可以近似地把小石頭看做是自由落體,它的加速度大約是10米/秒2,或者說每秒速率的改變為10,這叫做重力加速度(常用g表示),方向豎直向下。假如我們乘坐在一臺以重力加速度的量值下降的電梯裡稱體重,此時磅秤上的視重就是零(按牛頓第二定律很容易算),這就叫完全失重狀態。這只是打比方,實際上,任何一臺電梯都不可能變成自由落體。不過,像玩高空彈跳遊戲那樣,用一根牢固而有彈性的繩子拴住人的腳或腰,然後從幾十米的高空像自由落體似地往下跳,想必就能嚐到完全失重的滋味。

    超重和失重現象,在航空航天領域更是普遍存在。火箭在升空時,加速度可以達到重力加速度的10倍,即10g,導彈則可以達到30g。為了預防超重現象引起的損害,必須事先加固航天器的各部分器件。對於人來講,一般人對超重的承受力為38g,飛行員由於經過訓練,可以承受46g。處於超重狀態的人,心臟所受的力也相應增大,心臟中的血液也處於超重狀態,為了維持正常的血液迴圈,心臟的負擔也就比平時要大得多。原本心臟就不太好的人,最好不要冒這種險。此外,人在超重狀態下還會受到神經、代謝、內分泌活動紊亂的“超重生理反應”的困擾,嚴重的會因腦缺氧而導致記憶力喪失。

    太空梭在環繞地球的軌道上執行時,由於重力加速度會部分或全部地用來提供向心加速度,因而會處於失重或完全失重狀態。這使得飛船裡面的太空人的生活狀態異乎尋常:他們不會發出打鼾的聲音,因為失重,喉嚨中的小舌頭就不會下垂,也就不會因呼吸而引起振動發出鼾聲。湯匙中的湯水不是想像的那樣漂浮在空中,而是由於湯水的表面張力而附著在湯匙上。人出汗時,汗珠不會一滴滴地往下落,而只會匯聚在一起,融成一大團。

    失重給宇航員們無疑會增加很多麻煩。稍為蓬鬆些的衣服就會膨脹起來,必須穿緊身衣才行;食物要裝進牙膏式的管子,然後擠進嘴裡;喝水要用有密封蓋子的特殊吸管;睡覺要鑽進特製的睡盒內,並用繩帶鎖定;行走要穿帶有鉤子的鞋,以便鉤住網狀的地面;洗頭和洗澡顯然更加麻煩,於是成了非常難得的享受。長期生活在重力場中的人,一旦失去重力作用時,體液的流動會受到失重的影響,血液迴圈、心臟系統、泌尿系統都會出現反常變化。在太空中生活時間過長的人,還會出現骨質疏鬆、肌肉萎縮無力、紅血球減少等症狀,嚴重影響身體的健康。

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