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淺談“超重”和“失重”

時間:2022-08-17 18:00:11 物理論文 我要投稿
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淺談“超重”和“失重”

“激流探險”是一種頗為刺激的娛樂游戲。其最驚險之處莫過于從一個很高的坡頂滑下。在此過程中,你會感到整個心似乎懸于空中,很不踏實。實際上,并不是心臟的位置提高了,而是自身的重心位置相對乎衡位置提高,產生向下的加速度,這就是“失重現象”。反之,若物體具有向上的加速度(可以是豎直向上,也可以是某加速度的豎直向上的分量)就是“超重現象”。而當人造衛(wèi)星做勾速圓周運動時,其向心加速度等于衛(wèi)星所處高度的重力加速度,則其處于“完全失重狀態(tài)”。

  值得說明的是,所謂“超重”:和“失重”并不是重力的增減。在近地面,物體所受的重力可基本認為是不變的。而“超重”和“失重”指的只是“視重”;形象一點說,“超重”即物體對其支持物的壓力大于其重力的大小。因為在豎直萬問,物體有向上的加速度,據牛二定律;其豎直方向所受合力必向上,用以產生加速度。同,理,“失重”即物體對其支持物的壓力大小小于重力大小。

  對于這種物理現象,我們不必費心去背;只要回想坐電梯情景即可。如從低層至高層,則經歷超重——勻速——失重的過程。電梯分別做向上加速——勻速——向上減速運動。通過聯系實際來分析和處理一些物理問題,是一種形象有效的方法。“超重”和“失重”在物理解題中的應用:例:某人在以a=2.5m/s2的加速度勻加速下降的升降機中最多可舉起m1=80kg的物體,則此人在地面上最多可舉起多大質量的物體?若此人在一勻速上升的升降機中最多可舉起m2=40kg的物體,則此升降機上的重力加速度為多大?(g取10m/s2)

  [分析]第一種情況下,人處于“失重狀態(tài)”,m1也同樣具有系統(tǒng)加速度,由于失重,m1對支持物—人的壓力小于其本身的重力,因為對于一個人而言,其最大舉力恒定;固設舉力為F,以運動方向為正,據“牛二”定律可得m1g-F=m1a易得F=600N;

  第二種情況,系統(tǒng)處于超重狀態(tài),即m2對人的壓力大于其重力,據“牛二”定律F-m2g=ma'易得a'=5m/s2
  [總結]在解題中應用“超、失重”知識,有利于受力分析,同時可增加解題的正確性。
 


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