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物重物重的特例——失重与超重
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当我们谈论物体的特殊状态——失重与超重时,首先要理解的是失重的概念。失重是指物体对支持物的压力小于其实际所受重力,即视重小于实际重力。例如,当物体以加速度g向下加速运动(如自由落体)时,我们称其为完全失重状态。如拿起装满水的杯子,将其倒置,即使松手,杯子也不会立即下落,而是悬浮在空中,这就是失重的一个直观表现。
在电影《卧虎藏龙》中的特技在太空中变得简单,宇航员轻轻一跃,就能在空中自由飞翔,这种失重状态使得这些动作变得轻而易举,超越了我们的日常认知。其实,这种“失重”并非物体重量消失,而是由于物体在航天飞行中相对地球的重力作用减弱,表现为重量为零。
而超重则指的是物体具有向上加速度或加速度分量的状态。在地球表面,我们可以在日常生活中感受到超重,比如电梯加速上升或减速下降,或者汽车通过凹形路面底部时,这时物体受到的向上的力超过了重力。在航天器发射的初始阶段,宇航员和航天器都处于超重状态,因为它们受到的加速度大于地球引力。
超重可以用牛顿第二定律来公式化:N - mg = ma,其中N代表物体对支持物的压力,m是物体质量,g是重力加速度,a是加速度。当N大于mg时,物体就处于超重状态,即N = m(g + a) > mg。
失重和超重是物体在特定情况下表现出的力与重力的特殊关系,它们是物理学中有趣且重要的概念,为我们理解航天飞行和地球物理提供了深入的视角。
扩展资料
一个物体受到重力的大小简称为物重。
为什么会超重或失重
由定义知道,当物体有竖直方向上的加速度时就会出现超重或失重。
1. 超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重。
2. 失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重。
如果该参考系相对惯性系匀加速上升或下降,会超重或失重,因为牛顿运动定律适用与惯性系。