中學物理~等速率圓周運動之太空梭

2011-08-17 5:28 pm
環繞地球做等速率圓周運動的太空梭內,下列敘述何者正確?
(A)因為太空梭不受地球引力作用,故太空人呈失重狀態
(B)太空梭仍受地球引力作用,故太空人仍有重量
(C)因為太空梭內為真空的環境,故太空人呈失重狀態
(D)太空梭仍受地球引力作用,且此力為圓周運動所需的向心力
標準答案是(D)
可是我覺得(B)選項有問題,太空梭仍受地球引力作用應該還是有重量,為何呈失重狀態?
請板上各位物理達人賜教~謝謝!謝謝!

回答 (4)

2011-08-18 5:33 am
✔ 最佳答案
所謂的失重,直觀來講就是不需要給物體支撐力,它就可以停在半空中
什麼意思?我在這邊舉一個例子好了
你站在一個靜止的電梯,用手舉著一個50公斤的物體。
這時候你一定會感覺物體很很重吧

2011-08-17 12:37:40 補充:
但是如果我讓一整個電梯做自由落體的話,
這時候對於電梯裡面的人,他不需要給物體支撐力,物體就能停在電梯裡高於電梯地板的某一個位置,這時候我們就會說這個物體是失重的
人在太空中也是一樣的道理,剩下的交給你自己思考邏

2011-08-17 21:33:26 補充:
所謂的失重,直觀來講就是不需要給物體支撐力,它就可以停在半空中
什麼意思?我在這邊舉一個例子好了
你站在一個靜止的電梯,用手舉著一個50公斤的物體。
這時候你一定會感覺物體很很重吧 但是如果我讓一整個電梯做自由落體的話,這時候對於電梯裡面的人,他不需要給物體支撐力,物體就能停在電梯裡高於電梯地板的某一個位置,這時候我們就會說這個物體是失重的。
重量跟失重狀態,是兩碼子事
重量就是重力,也可以說是地球給的引力
失重狀態又是什麼呢?
這邊再以太空梭為例,一個太空梭環繞地球作等速率圓周運動。
假設你現在就在太空梭裡,旁邊又有一個物體,你想讓他停在某一個高度,這時候你是不需要施力的,這時候就是所謂的失重狀態。
為甚麼會發生這種現象呢,可以用假想力來解釋。
所謂假想力,就是在非慣性系下,描述物體的運動,為了不要產生力學上的矛盾,對物體的受力所做的一種修正。
以太空梭裡的觀察者為例,如果他要描述木塊在鉛直方向(垂直地板)上的受力,那麼他就要加入一個跟向心力等大反向的假想力去做修正,然後在太空梭裡的觀察者就會發現不需要施力就能讓物體停在某一個高度,就是一般所稱的失重
在這裡的假想力,因為是背離圓心的,也有人把這裡的假想力,稱作離心力 要體驗失重狀態很簡單,去六福村做大怒神,你就會發現身體輕飄飄的==
參考: 遊手好閒的高三生
2011-08-19 8:22 am
(D)是正確的
太空梭(太空人)仍受地球引力作用, (萬有引力嘛, 任兩物體間都有引力)
但此時此力全當作向心力, 故不需體重計的支撐力撐, 支撐力就是量到的重力.
故量到的重力為0, 稱此時為失重狀態.

補充: 人站在地球上跟著地球自轉, 是什麼力當向心力?
其向心力為: 萬有引力(向下)和地面支撐力(向上)的合力(向下, 向圓心)
所以萬有引力> 重力(地面支撐力)

ps: 之前物理版討論了很久萬有引力和重力是否相同? 應是不同的,此為一例!
2011-08-18 2:01 am
嗨!! B選項應改為扔有"質量 "較為妥當
我想你應該是分不清楚質量 與重量 的差別吧
質量就是:在任何地方都有質量的
哪怕是在月球 或無重力場
你的質量扔存在
且不管在何處質量都相等
重量是:只要你有感覺被地面吸住就代表你有重量
譬如說:你在月球也有重量
只不過在月球重量=在地球重量的1/6倍
但在無重力場就沒有重量了

有問題再回吧!!!!!!!!!!!!!!!!


2011-08-21 16:54:41 補充:
而上面所提的失重是甚麼??
所謂的失重就是你感覺沒被地板拉住
且感覺輕飄飄的 彷彿自身在無重力場一樣
2011-08-17 6:08 pm
等速率圓周的話在太空梭內的觀察者會覺得自己在失重狀態這是沒錯的吧?

主要是因為假想的離心力的關係..


收錄日期: 2021-05-01 17:54:36
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110817000016KK01958

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