- 太空中引力场中自由落体状态会失重?
- 宇航器进入太空不再加速,在此自由遨游状态下宇航员失重吗?
太空中引力场中自由落体状态会失重?
太空中引力场中的自由落体状态会持续失重的。从物理学定义来说,失重是指物体不被引力所作用,那么这个不被引力作用的表述,并不是说物体没有受到引力,因为按照万有引力定律,任何有质量的物体之间都会产生作用,这个引力值与物体的质量成正比,与它们之间的距离平方成反比,虽然宇宙空间很空旷,但也分布着无数大质量的各类天体以及其它有质量的星际物质,因此将一个物体放到太空中,它必然会受到各种星体和星际物质的万有引力作用。
引力场中自由落体状态会失重
当在近地轨道运动时,物体同样可能处于失重状态,这同样不代表物体失去了引力。实际上,为帮助物体更好更平稳地运动,地球对物体的引力已悄然转变成支持物体运动的向心力,引力没有消失,它只是换了一个身份陪伴在物体身边。
联系实际生活,这好比花钱购物时,钱没有消失,而是换了一种形式陪伴在我们身边,我们不能仅根据账户余额来判断金钱是否减少。天体亦是同理,我们不能只根据它们处在某环境某状态下的质量来判断它是否还拥有引力,引力一直都在,从未离开。
宇航器进入太空不再加速,在此自由遨游状态下宇航员失重吗?
是的,停止加力后航天器以加力终止时的速度自主向前运动,重力与惯性离心力平衡,人仕航器内不受力作用了。若没有缚着力,人会漂来漂去。你看杨利伟吃东西的样子,及王亚历萍空中授课时的样子就知道了。
宇航员脱离地球进入太空,在太空中一直处于失重状态。
宇航员一生中最神奇的时刻,就是飞船成功升空飞向太空的那一刻,当你抵达指定位置保持适当速度,引擎即会关闭,这就完成了你人生的第1次太空失重。
当人第1次摆脱了重力,仿佛某种神奇的力量将你推向最高峰,失重的过程妙趣横生,时而令人捧腹,时而让人嬉戏,食物会被置于空中,自己无方,无数个筋斗,这一切好玩的会让人想找个空旷的地方去模仿超人飞檐走壁。尽管体验到了超人的感觉,但你很快就会深刻的意识到其实人体是多么的需要重力,依靠重力人才会分辨上下。坐下时来自身体的重量,抬手时来自胳膊的重量,这些不断的提醒着人上下的区别,倘若一旦进入失重状态,这一切都消失了。这会造成身体的不适感,当人初次抵达太空感觉尤为糟糕,不禁开始怀疑自己,这真的有意思吗?呕吐感会让你了无生趣,来到太空的第1天会使非常沮丧,当人身处地球重力能让你体内的液体全部顺势而下,当你人身处太空液体就会倒流。这就好比你在地球上头顶着地面倒立了整整三个小时,
重力决定了人们的心脏大小以及心血管系统的布局,人体的整个,无论是骨骼构架还是肌肉力量,都有地球的重力塑造而成,地球上人们总是处于举重的状态,即便是习以为常的抬头挺胸都要承受住。即便是习以为常的抬头挺胸都要承受重力,如果重力消失,人的肌肉和骨骼就会日渐衰弱。
在太空舱内宇航员需要练习许多托举牵拉的健身器材,包括用弹力材质绑住自己的身体模拟重力,但即便用了最先进的运动器材,到目前为止,宇航员的髋骨和股骨的骨密度还是流失了8%。即便是回到地球他们的骨骼开始退化了,那么失重对于人类的星际探险研究究竟有多大影响呢?长时间的失重会不会是身体严重退化,当回到地球时,会不会我们已经成了废人,我们仍在研究,但我们还是无法解答。
爱因斯坦的光速度,能使时间停止,同样牛顿的速度也是能逃逸地球引力,凡是有这个速度的,都是失空状态,看到中国的宇航员在架驶仓,水滴都漂在空中,这个现象,就是达到这个速度,任何东西都会失去重力。
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首先,如果不考虑太空因非绝对真空而存在的细微阻力,则在宇航器进入太空关闭发动机后的自由遨游状态下,宇航员是处于失重状态的;
其次,因为宇宙空间并不存在绝对真空,特别是在地球附近的太空中,还是存在较稀薄的太阳风等物质的,且它们的运动状态与方向也是不定的。因此,在宇航器关闭动力后,太空中的稀薄物质会成为其改变运动状态的主要力源。只是其力量太小以致于使宇航器改变运动状态的程度相对较小。
再者,因宇航器受到非绝对真空的影响而改变运动状态过程中,其中的宇航员当然就会与宇航器的运动状态不同步,宇航员就会受到宇航器的作用而处于非理想的失重状态。
总之,在一般情况下,是可以认为宇航员是处于失重状态的。
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