超重与失重和完全失重有什么区别?

中超01
超重与失重和完全失重有什么区别?
导读:超重、失重和完全失重是三种不同的物理现象,它们的主要区别在于其含义和产生原因。1 超重:超重是物体所受限制力(弹力)大于物体所受重力的现象。当物体具有向上的加速度时,物体对悬挂绳的拉力大于物理重力,这种现象称之为超重。超重现象通常发生在发射

超重、失重和完全失重是三种不同的物理现象,它们的主要区别在于其含义和产生原因。

1 超重:超重是物体所受限制力(弹力)大于物体所受重力的现象。当物体具有向上的加速度时,物体对悬挂绳的拉力大于物理重力,这种现象称之为超重。超重现象通常发生在发射航天器或加速上升的过程中。

2 失重: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。失重现象主要发生在轨道上或太空内或在其他一些不正常情况下(远离星球或大重量物体)。例如,当物体自由落体时,会处于完全失重状态。

3 完全失重:完全失重是物体的视重为零,也就是说,在物体自由落体的时候,如果去称物质重量的话,重量为0的现象。完全失重状态是物体的视重为零,且不再受到任何外界重力场的影响。例如,在自由落体过程中,物体处于完全失重状态。

综上所述,超重、失重和完全失重的区别主要体现在其含义和产生原因上。超重是由于物体所受限制力大于物体所受重力而产生的现象,失重是由于物体失去了重力场的作用,而完全失重则是物体的视重为零,且不再受到任何外界重力场的影响。

在生活中,超重、失重现象很常见,比如人在电梯中,当电梯加速上升时,感到电梯底板对人的脚底压力加大,这便是超重现象,乘坐汽车时,当汽车在一段坡路上加速向下行驶时,人的内脏器官因失重而“上浮”,使人不舒服这便是失重现象。

为减轻桥梁所受压力,桥一般造成凸型,使汽车过桥时有一个向下的加速度而使桥梁所受压力减轻,当汽车经过凹陷的路面时,由于有竖直向上的加速度而出现超重现象,往往使车轮胎由于压力大而爆破。

由于重力作用,在地面上,用现代技术制成的滚珠,并不呈绝对球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一,如果在宇宙飞船中则可以制成绝对球形的滚珠,而宇航员在宇宙飞船上由于完全失重,所以他的饮食、生活 *** 都必须与地面上有很大的不同。超重与失重,是两个相反相成的概念,所以我一并给你解释。

有一个物体,我们假定质量为m。现在,这个物体以加速度a竖直向上(即离开地球的方向)运动。显然,由于物体有了这样的运动,它对水平支持面的压力N(或对竖直悬线的张力T)就要大于物体本身的重量,应当等于m(g+a)。这种现象,就叫做物体超重。我们常说物体超重了ma。

同样,现在,这个物体如果以加速度a竖直向下(即朝向地球的方向)运动时,上述压力N(或张力T)就要小于物体本身的重量,应当等于m(g-a)。这种现象,就叫做物体失重。我们常说物体失重了ma。如果a =g,则物体事实上在作自由落体运动,压力N(或张力T)为零,我们说物体完全失重.

举例来说,在绕地球作匀速圆周运动的卫星中的物体,由于它竖直向下的加速度a就是卫星所在位置的重力加速度g,所以该物体对卫星底板的压力为零,处于完全失重状态.宇航员在宇宙飞船中,就是经历着这样的失重状态。

当然,在日常生活中,我们也可以体会到超重与失重。譬如,我们在电梯中,就能经历超重与失重的过程。当电梯启动上升时,由于我们和电梯一起有一个向上的加速度,所以此时我们超重了。相反,当电梯启动下降时,由于我们和电梯一起有一个向下的加速度,所以此时我们失重了。假如不小心电梯坏了,我们就和电梯一起向下坠去。此时我们必定完全失重了。不过,这样的体会我们当然宁愿不要。

加速上升和减速下降都是加速度方向向上,是超重;

减速上升和加速下降都是加速度方向向下,是失重。

超重:物体所受限制力,也可称之为弹力(拉力或支持力)大于物体所受重力的现象。当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体均处于超重状态,即不管物体如何运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态。

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。

扩展资料:

从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来,人们经常谈到超重和失重现象。当人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器在加速上升阶段,其中的人和物体处于超重状态,他们对其下方物体的压力是其自身重力的几倍;而当航天器进入轨道后,其中的人和物体又处于完全失重状态,此时他们对其下方物将没有一点压力。

其实,只要物体相对于地球有竖直向上的加速度时,就会产生超重现象;反之则会产生失重现象。应当指出,无论物体处于超重还是失重状态,地球作用于物体的重力始终存在,大小也没有发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化,看起来好像物体的重量有所增大或减小。

失重公式推导:

由牛顿第二定律得:N+ma=mg。

所以N=m(g-a)<mg。

由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力<mg。

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。

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”。

-超重

-失重