太空中为什么会失重
太空中的失重来自于航天飞机和空间站在轨道上运动的离心力,这些作用于航天飞机和宇航员身上的离心力恰好与地球的引力相等,且方向相反。
因此,航天飞机与和平号空间站就都不会掉到地球上。必须在与地球保持应有距离的轨道上以准确的设定速度运行,以便使地球的引力与航天飞机在轨道上运行所产生的离心力相当。重力是由于地球的引力与离心力的矢量差产生的。
当宇航员在太空绕地球匀速旋转时,地球对宇航员的引力与旋转产生的离心力大小相等,方向相反,所以宇航员感觉不到任何重力的存在,这就是完全失重,有时简称失重。
扩展资料:
失重的不利影响很大,失重除了导致宇航员骨质损失外,还会导致宇航员肌肉松弛,免疫力下降和衰老。引发多种空间运动病,近20年载人航天史上,空间运动病频繁发生。
原苏联上升号宇宙飞船上的航天员发病率约为60%,礼炮号空间站上的发病率为40%,美国阿波罗宇宙飞船上航天员以病率约是37%,天空实验室上为55.5%,航天飞机上为53%。
失重会使水份在人体内的分布发生变化。由于失去重力的作用,面部水份分布会增多,就会出现眼窝肿胀,面部水肿,眼帘变厚,皱纹消失,血浆容量减少,细胞内液丢失等现象失重还会使人体内心血管功能产生变化。
参考资料来源:百度百科-失重
当近地物体的加速度向下时,其视重小于实际重力我们就称其处于失重状态,当物体以加速度g向下加速运动时(也就是自由落体)我们叫它完全失重状态。
卫星或者飞船要环绕地球运行,必须达到一定的速度,这个速度称为第一宇宙速度,也叫环绕速度,在近地面高度约为7.9千米/秒,如果轨道较高,速度可以适当降低。
参下图,飞船的环绕运动,在较短的距离内,可以看做是平抛运动,即飞船以一定的水平速度飞行,同时受到地球重力,在竖直方向上做自由落体。(在大尺度的距离内,由于重力的方向在发生改变,所以,可以看做是一系列短距离平抛运动的叠加。)
当水平运动达到一定的速度时,由于地球是球体,表面具有一定的弧度,其下落的距离恰好可以符合地球的弧度时,飞船就可以做环绕运动了。
而实际上,飞船在太空飞行,还是会受到一些,及其稀薄的大气的影响,所以,其只是在做近似的平抛运动(是近似的匀速直线运动和近似的自由落体的叠加),因此,飞船不是完全失重的,而是处于微重力状态。
首先说明,太空中的“失重”,并不是真正意义上的失重。而是一种类似于失重的特殊状态。
失重的定义是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。仔细考虑就会发现,这个定义给失重现象定了一个前提,那就是重力场的存在。没有重力场,也就没有重力,也就不存在失重现象。换句话说,按照这个定义,失重现象只会出现在天体的引力范围内。对于没有引力场的太空(或小到可忽略,或有离心加速度平衡掉,这里都归在没有引力场的范围里),由于不存在重力,按照上述定义也就不存在失重现象。而太空中那没有重力的状态,由于感觉与失重相似,所以习惯上也称为失重。
太空中的“失重”状态,是一种脱离力场的状态,或说完全没有重力的状态。这从航天员在航天器上悬浮的情况就可以知道。
我们有重量是因为地球有吸引力,地球在吸引着我们,当到太空,我们离地球太远了,地球的力量作用不到我们身上,所以我们就没有重力,所以就失重 了飘起来
为什么人在太空中会失重?其实并不是引力消失,而是被转移了
失重是怎么回事?
最好用例子说明一下失重
拿起一个装满水的杯子,将杯口朝下,水却不流出来;突然一松手,杯子并没有往下掉,而是稳稳的停在半空中……
影片《卧虎藏龙》中大侠们“腾云驾雾,飞檐走壁”的绝技在太空飞行中可是易如反掌,你只要轻轻一点脚,人就会腾空而起,在空中自由的飞来飞去,本领之大,超过人们的想象。
以上种种的现象就是人们通常所说的失重,它的机理是什么呢?
原来,当一切物体在进行航天飞行时,它们的重量都不见了,这种现象称为“失重”。首先应该指出的是,“失重”是指物体失去重量,而不是失去重力。重量是物体对其周围相接触的物体或介质所表现出来的作用力;重力则是地球(或其他天体)对物体的引力。重量与重力(引力)有联系,又有去别。重量消失(等于零),不等于重力或引力消失(等于零)。我们可以说,失重就是零重量。
失重物体有什么特征呢?
判断物体是否失重一个最重要的标志是,物体内部各部分、各质点之间没有相互作用力,即没有拉、压、剪切等任何应力。
平衡是我们最常见的物体的一种运动状态。但是,力的平衡与失重完全是两回事。例如,人站在地上,坐在椅子上,躺在床上,乘坐飞机等速飞行等,都是处于力的平衡状态,但并不失重。因为在这些情况下,人体内部各部分之间都存在相互的作用力。
真正的失重模拟,应使人体各部分特别是体内器官、内脏之间互相作用力消失。在这种情况下,人的前庭器官中的耳石由于失重,不再与周围的神经细胞接触而向中枢神经传输信号,从而丧失定向功能。前庭器官与人体主管呼吸、消化、循环、排泄、发汗等功能的植物神经系统有密切关系。所以,一旦前庭器官不起作用,身体内脏之间正常的相互作用消失,就会引起航天飞行员产生头晕、恶心、呕吐等症状。
关于微重力的概念
完全失重是一种理想的情况,在实际的航天飞行中,航天器除受引力作用外,不时还会受到一些非引力的外力作用。例如,在地球附近有残余大气的阻力,太阳光的压力,进入有大气的行星时也有大气对它的作用力。根据牛顿第二定律,力对物体作用的结果,是使物体获得加速度。航天器在引力场中飞行时,受到的非引力的力一般都很小,产生的加速度也很小。这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小。为了与正常的重力对比,就把这种微加速度现象叫做“微重力”。其实,航天器即使只受到引力作用,它的内部实际上也存在微重力,这是因为航天器不是一个质点,而是具有一定尺寸的物体。
人们常用10-6-10-4g来表示航天器中微重力的水平。微重力越小,失重越完全。总之,失重状态只是理想状态,微重力才是实际情况。
完全失重的定量分析:
当a=g时,支持力为N,由牛顿第二定律知:
mg-N=ma=mg
所以N=0
由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力为0
在环绕地球飞行的飞船上,失重的原因是g=向心加速度,当速度达到第一宇宙速度能够环绕地球飞行时,发生这种失重,如果我们把地球比作环绕太阳飞行的飞船,我们也是处于相对太阳的“失重”状态,因为地球万物没有受到太阳“重力”的影响
失重:物体在引力场中自由运动时有质量而不表现重量或重量较小的一种状态,又称零重力。失重有时泛指零重力和微重力环境。确切地讲,当加速度竖直向下时为失重状态。
失重,是指物体失去了重力场的作用,当物体处于失重状态时物体除了自身重力外,不会受到任何外界重力场影响。
重力,是物体所受地球的引力的一个分力(大小几乎等于引力)。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。但宇宙中不只一个天体,众多天体的引力会形成一个引力场。因此,太空不会是失重环境。当然,就局部地区来说,如在地--月系统中,只考虑地球与月球的引力,在地球与月球之间的某些点上,地球与月球的引力相互抵消,重力为零。在日--地之间也有引力平衡点。绕地球飞行的载人飞船,离地面一般只有几百千米,那里的太空当然不会是零重力环境,即使在36000千米高空绕地球飞行的航天器,其周围太空也不会是零重力,而只能是轻重力,即重力比地球表面上轻(几乎可以忽略不计)。 利用飞机作抛物线飞行或利用自由落体原理设计的失重塔只能提供短暂的失重感。航天器在环绕地球运行或在行星际空间航行中处于持续的失重状态。在环绕地球运行的轨道上,实际上只有航天器的质心处于零重力,其他部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度,这称为微重力状态。航天器上轨道控制推进器点火、航天员的运动、电机的转动以及微小的气动阻力等都会使航天器产生微加速度。因此,航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。航天器旋转会破坏这种状态。在失重状态下,人体和其他物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。失重为在太空组装结构庞大的航天器提供了有利条件。
农产品的失重现象主要由于什么和什么引起
水分散失。
果蔬、花卉的含水量很高,大多在65% ~ 96%,某些瓜果 类如黄瓜可高达98% ,这使得这些鲜活园艺产品的表面有光泽 并有弹性,组织呈现坚挺脆嫩的状态,外观新鲜。水分散失主要造成失重(即“自然损耗”,包括水分和干物质的损失)和失鲜。水分蒸散是失重的重要原因,
失重是什么原因?会发生什么现象
失重,是指物体失去了重力场的作用,当物体处于失重状态时物体除了自身重力外,不会受到任何外界重力场影响。 物理学上的概念,失重即重力等于零的现象. 卫星中的物体与卫星做同样的圆周运动,重力(万有引力)充当向心力,这时,物体在卫星中就好像没有重力一样(实际上重力还在),不需要支持物提供支持力就可以相对卫星静止(视重为0)。 在电视看见里面的人和物飘在空中的现象就是完全失重现象。
人在太空中为什么会出现失重状态?
太空中的失重来自于航天飞机和空间站在轨道上运动的离心力,当宇航员在太空绕地球匀速旋转时,这些作用于航天飞机和宇航员身上的离心力恰好与地球的引力相等,且方向相反。
物体所受地球的引力的一个分力(大小几乎等于引力)。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。
相关介绍:
就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。但宇宙中不只一个天体,众多天体的引力会形成一个引力场。因此,太空不会是失重环境。
当然,就局部地区来说,如在地一月系统中,只考虑地球与月球的引力,在地球与月球之间的某些点上,地球与月球的引力相互抵消,重力为零。在日一地之间也有引力平衡点。
绕地球飞行的载人飞船,离地面一般只有几百千米,那里的太空当然不会是零重力环境,即使在36000千米高空绕地球飞行的航天器,其周围太空也不会是零重力,而只能是轻重力,即重力比地球表面上轻(小)一些。
失重是人进入飞行轨道遇到的一个特殊物理因素。宇宙飞船绕地球轨道作圆周运动时,飞船运动的离心力和地球对飞船的引力相等,由于这两种作用力方向相反,使飞船中的人和物体处于一种失重状态。宇航员在太空飞行,少则几天、几个月,多则一年甚至几年。长期处在失重条件下,对人体产生许多不良影响。人在长期稳定的地心引力条件下生活,重力对人体各部分的作用不同,因而形成了一定的比例,骨骼结构的坚固性和它的功能,肌肉活动、体液分布的特点,保证了人体对重力的对抗,使人得以生存和发展。习惯于地球重力条件下生活的人,一旦进入失重环境,人体重量就会顿然消失,行动起来就会身轻如燕,犹如飞翔在空中,有“飘飘然”的新奇感,吃饭、喝水、穿衣、睡觉等一切生活同地球重力环境有根本的区别。更为重要的是,在失重环境下,人的生理功能也要发生变化,如血液要重新分布,大量血液涌向上身,骨盐代谢紊乱,骨质会严重失钙。多数初人失重环境的人出现类似地面晕车、晕船的航天综合征。
失重并不会引起严重的生理障碍,消除了失重危害人体安全的顾虑。只是人在失重条件下生活与地球上有许多不同,人必须从生活内容、生活方式、生活习惯上要适应失重的变化,采用全新的方式进行。
首先完全失重是物体的视重为零,即在物体自由落体的时候,如果你去称它的重量的话是0,也就是说物体与接触面之间相互不受力。而你所提到的这种现象,是因为你选的参照物不同造成的。例,人在地面上坐电梯时发生完全失重状态,如果你选择电梯为参照物,人与电梯之间是互不受力的,人在某种意义上就是漂浮在电梯里,如果你选地心为参照物,人便是相对地心做自由落体运动;人在太空里时,如果你选太空舱为参照物,人相对太空舱就是漂浮的,如果你选地心为参照物,人相对地心便是做圆周运动(重力充当向心力)。
文章标题: 失重现象产生的原因是什么
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