淺談“超重”和“失重”

淺談“超重”和“失重” “激流探險(xiǎn)”是一種頗為刺激的娛樂(lè)游戲。其最驚險(xiǎn)之處莫過(guò)于從一個(gè)很高的坡頂滑下。在此過(guò)程中，你會(huì)感到整個(gè)心似乎懸于空中，很不踏實(shí)。實(shí)際上，并不是心臟的位置提高了，而是自身的重心位置相對(duì)乎衡位置提高，產(chǎn)生向下的加速度，這就是“失重現(xiàn)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(xiàn)象”。而當(dāng)人造衛(wèi)星做勾速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shuō)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(rèn)為是不變的。而“超重”和“失重”指的只是“視重”；形象一點(diǎn)說(shuō)，“超重”即物體對(duì)其支持物的壓力大于其重力的大小。因?yàn)樵谪Q直萬(wàn)問(wèn)，物體有向上的加速度，據(jù)牛二定律；其豎直方向所受合力必向上，用以產(chǎn)生加速度。同，理，“失重”即物體對(duì)其支持物的壓力大小小于重力大小。

　　對(duì)于這種物理現(xiàn)象，我們不必費(fèi)心去背；只要回想坐電梯情景即可。如從低層至高層，則經(jīng)歷超重——?jiǎng)蛩佟�—失重的過(guò)程。電梯分別做向上加速——?jiǎng)蛩佟�—向上減速運(yùn)動(dòng)。通過(guò)聯(lián)系實(shí)際來(lái)分析和處理一些物理問(wèn)題，是一種形象有效的方法。“超重”和“失重”在物理解題中的應(yīng)用：例：某人在以a=2.5m/s2的加速度勻加速下降的升降機(jī)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(zhì)量的物體？若此人在一勻速上升的升降機(jī)中最多可舉起m2=40kg的物體，則此升降機(jī)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(duì)支持物—人的壓力小于其本身的重力，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)人而言，其最大舉力恒定；固設(shè)舉力為F，以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎�，�?jù)“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(duì)人的壓力大于其重力，據(jù)“牛二”定律F-m2g=ma'易得a'=5m/s2
　　[總結(jié)]在解題中應(yīng)用“超、失重”知識(shí)，有利于受力分析，同時(shí)可增加解題的正確性。
 

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