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為什麼宇航員能在空間站飄浮?
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  • 1 # 悲鵲

    題主是疑問,為什麼有引力的情況下,宇航員還漂浮起來吧?這個跟向心加速度有關。

    人在靜止或者勻速運動時,人受到一對大小相等方向相反的作用力,如圖一。

    人受到的重力G和電梯底部對人的支撐力F,G=F,人去稱重量的數值跟F有關。

    當電梯的纜繩斷了,電梯加速往下掉,加速度為a,見圖二。

    人受到重力與支撐力的合力向下,它們不再相等,F變小了,F跟人稱重有關,如果這時候人站在一臺電子秤上,他的體重數值將會一直往下掉(質量不變,改變的是電子秤的數值,就好像人站在電子秤上,突然蹲下,電子秤的數值往上提升一樣)。

    當加速度a等於重力加速度g時(g=9.8m/s^2),F為0,人就漂浮起來了,見圖三。

    這時候人雖然受到重力不變,但是人還是漂浮起來。

    在太空中,空間飛行器做勻速圓周運動,飛行器受到一個指向地球的向心加速度a,a等於重力加速度g時,宇航員會漂浮起來。

  • 2 # 壹點科譜

    看到這個問題,我相信很多朋友估計都會很矛盾和疑惑,是啊,怎麼月球離地球這麼遠都被地球吸引,而為什麼空間站的人就能漂浮,是不是沒有受到引力作用了呢?

    其實不然,感受不到並不代表沒有引力。引力的大小和質量成正比,質量越大,引力也越大。如月球質量小,引力只有地球6分之一。引力的大小卻和距離是成反比的,距離越大,引力越小,理論上,引力的影響力可以無限遠,只不過到了較遠處之後,引力的影響幾乎微乎其微了。所以歷史是漂浮的人也受地球引力的影響。它只能是和月球一樣漂浮,圍繞地球做運動,並不能擺脫地球的引力。好,可能你還在疑惑,受到了引力為什麼還能漂浮,不落下呢?這種現象成為失重。

    失重是指具有質量的物體在有力場的地球軌道或太空中中運動時,不表現重量或表現較小重量的現象。失重是什麼造成的能?

    當空間站和衛星等出於地球軌道脫離大氣層時,處於真空狀態,這種狀態下是沒有摩擦力和阻力的。在達到第一宇宙速度的情況下圍繞地球高速運動,運動的同時產生了離心力,離心力剛好抵消了地球對其的引力。使之二者之間處於平衡狀態。不至於落下,再加上距離較遠,受引力小,又有月球的引力牽制,就會產生這種失重狀態,失重不得於不受重力影響。只不過是力與力處於互相牽制平衡狀態。

  • 3 # 映象科普

    學過物理的人都知道,這個問題的合理解釋是失重!

    人站在地上,你為什麼會感覺到地球的引力呢?那是因為你的腳踩在地上有壓迫感,如果這種壓迫感沒有了,你就不會感受到引力的存在了。在空間站裡,你感覺不到腳踩在地上有壓迫感,真實的情況是你根本就站不穩,整個人都是輕飄飄的,但是為什麼沒有引力的感受呢?原因不是你沒有受到引力,事實上的確你受到的引力比在地面上要小,那是因為引力的大小隨著距離的增大而減小,可是引力的作用不再是主要給你提供重力了。

    在地上你所受到的引力分為兩個部分,一個是重力(這是你意識裡感覺有引力存在的作用原因),另外還有一個力就是向心力,這個力的作用是束縛著你與地球一起做自轉運動,這個力是萬有引力的一個分力,當然因為地球自轉角速度很小,所以這個力基本可以忽略,一般來講我們預設萬有引力等於重力,事實上在兩極是這樣,但是在赤道上向心力會最大。

    到了空間站這種情況就完全反過來了,這個時候萬有引力的向心力分量就會佔據主要的地位,萬有引力幾乎全部用來充當空間站圍繞地球做圓周運動所需要的向心力,因為做圓周運動的角速度遠大於地球自轉角速度,而且圓周運動的半徑又增加,所以重力在這個時候就微乎其微了。同樣的對於月球來講,地球對它的萬有引力幾乎全部用來充當它圍繞地球運動的向心力,這個力使得月球不至於脫離地球的束縛,如果說哪一天月球脫離了這個力的作用,那麼它就會永遠離開地球。

    總的來說,在空間站上你不是沒有受到引力,而是因為你所受到的引力的作用效果變了,不再是你熟悉的重力,但是重力仍舊是客觀存在的。

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