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超重和失重

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超重

超重是物体所受限制力,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。

超重现象在发射航天器时更是常见,所有航天器及其中的宇航员在刚开始加速上升的阶段都处于超重状态。

失重

失重

失重,是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。

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。

如何记超重和失重?

高中物理有很多的考点特别容易忘记,我相信这个问题“超重和失重到底如何判断”肯定困扰着很多学生,尤其是高三的学生。

因为高三复习的任务很重,除了物理之外还要照顾的其余五门科目。

在重力这一节,像超重和失重这样的细节知识点,不仅使学生,连老师自己也很容易记忆模糊。在物理网王尚老师文章中也曾经提到过,在高考这是一个比较次要的考点。具体的原因,可能是因为超重和失重问题很难和其他知识点结合起来命题。

尽管这样,我们也不能排除其在高考中的出现,所以我们还是需要来好好理解一下超重和失重的判断依据。对于这样容易忘记的知识点,最好用顺口溜的方法来记忆。

王尚给大家总结了一句话便于大家的记忆:“加上减下为超重”。

这句话的完整表述是:加(速)上(升)减(速)下(降)为超重状态。而失重是和其恰恰相反的。

失重状态

超重与失重的案例解释

我们再来给大家分析具体的物理模型让大家来深入理解。比如在电梯里,加速上升的时候,我们会感觉到脚底有一股力量,这就是“超重”的体现。

同样的效果来自减速上升的环境。如果还不能理解,再来一个更贴切的例子。假如在电梯间里面,你脚下有一个秤,什么时候秤的示数比你的实际体重大,那就是超重现象。

你王尚老师辅导书物理自诊断每道题都有视频讲解,哪道题不会扫题旁二维码即可看视频,学习更高效,考试分数更高,欢迎添加微信teacherws咨询。可以对自己进行受力分析,来结合课本上面关于超重和失重的定义来实践一下。

很多例子都可以用“电梯间”案例来类比判断。比如火箭推动卫星上升阶段,对卫星进行分析必然是超重,因为“加上为超重”(急速上升、减速下降均为超重)。

而人造卫星返回地面(一般是从外太空按照预先制定某一轨道坠入海洋)在没有使用减速伞的时候,就是失重了。

因为“加速下降”和“加速上升”是对着的,必然是失重。

完全失重状态

前文已经讲述过了,当加速度竖直向下时为失重状态。物体下落的加速度为g的运动状态,我们称之为完全失重状态。

完全失重状态下,物体的重力完全提供给了物体加速度。

天体上的失重状态

航天器在环绕地球运行或在行星际空间航行中处于持续的失重状态。在环绕地球运行的轨道上,实际上只有航天器的质心处于零重力,其他部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度,这称为微重力状态。航天器上轨道控制推进器点火、航天员的运动、电机的转动以及微小的气动阻力等都会使航天器产生微加速度。因此,航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。航天器旋转会破坏这种状态。在失重状态下,人体和其他物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。

利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。失重为在太空组装结构庞大的航天器提供了有利条件。

失重与超重学习问题与王尚老师答疑

王尚老师物理答疑

学生问题:跳伞时的人算是完全失重吗?

王尚老师:不是的,这是因为有空气阻力的作用,人跳伞后,向下的加速度不是重力加速度g,而是小于这个数据,所以并不是完全失重状态。跳伞的人,属于失重状态。

参考文献

重力http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/27.html

重力加速度http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/480426.html

牛顿第二定律http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/64.html

万有引力http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43180.html

自由落体运动http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/25.html

作者:王尚,苏阳。校正:齐思源。版权归属高中物理网(gaozhongwuli.com),严禁转载。 

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