失重条件下移动物体不需要体力吗?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 16:56:56


很常见的一个误区是:认为太空失重条件下,航天员和器材都是失重的,他们在太空中移动几乎不需要用力。

实际上,物体在太空中只不过不受重力作用,它自身的惯性仍然存在。那么何为惯性?物体总是具有保持静止或匀速直线运动的趋势,这就是惯性。惯性最直观的印象就是汽车高速运动想停下来就必须刹车,这是为了克服车身保持匀速直线运动的趋势,需要为它提供外力。同样道理,如果想让停止的汽车行走,除了地面阻力,也必须提供额外的力用于克服车身的惯性。

另一个例子是用吊车吊重物,有条件的可以吊个沙袋甚至集装箱推一下,不用力推的话,它的运动状态会让人很恼火。注意,之所以推着费力,主要是惯性原因,而不是因为绳子有摆动产生了重力的分力,这个力在平衡位置附近是可以忽略不计的。

在失重条件下,物体的惯性也是存在的。在时间、距离相同的情况下,太空中移动1kg的物体和移动100kg的物体,所需要的力是不同的,所以在太空中工作不能无限制的使用人力移动大型器材。

很常见的一个误区是:认为太空失重条件下,航天员和器材都是失重的,他们在太空中移动几乎不需要用力。

实际上,物体在太空中只不过不受重力作用,它自身的惯性仍然存在。那么何为惯性?物体总是具有保持静止或匀速直线运动的趋势,这就是惯性。惯性最直观的印象就是汽车高速运动想停下来就必须刹车,这是为了克服车身保持匀速直线运动的趋势,需要为它提供外力。同样道理,如果想让停止的汽车行走,除了地面阻力,也必须提供额外的力用于克服车身的惯性。

另一个例子是用吊车吊重物,有条件的可以吊个沙袋甚至集装箱推一下,不用力推的话,它的运动状态会让人很恼火。注意,之所以推着费力,主要是惯性原因,而不是因为绳子有摆动产生了重力的分力,这个力在平衡位置附近是可以忽略不计的。

在失重条件下,物体的惯性也是存在的。在时间、距离相同的情况下,太空中移动1kg的物体和移动100kg的物体,所需要的力是不同的,所以在太空中工作不能无限制的使用人力移动大型器材。
学过物理的都不会有这样的误区吧
理论上,失重状态下面力都是用来产生加速度的。只要出了力,哪怕再小,都能移动物品,用不同的力效率不一样而已
另,空间站失重状态还是受到重力作用的,重力使得空间站做圆周运动
我兔威武 发表于 2012-6-29 10:59
另,空间站失重状态还是受到重力作用的,重力使得空间站做圆周运动
重力是引力的一个分力,空间站里面的物体只受引力影响,此时的引力已经不是通常意义上的重力了。
你也知道物理学,既然知道有物理学,有惯性,那么自然也就知道,令物体保持匀速运动需要的外力为零。
人力可以移动重的物体,只是慢一点而已。
anermay 发表于 2012-6-29 11:05
你也知道物理学,既然知道有物理学,有惯性,那么自然也就知道,令物体保持匀速运动需要的外力为零。
果然出现了。
令物体保持匀速运动需要的外力为零,那么让物体从静止变成匀速直线运动的过程呢?
F=ma,在太空失重环境下,无论多重的物体,人都可以推得动,只是物体移动的速度有快慢而已。在地球上一个人很难推动10吨的东西,在太空上这就不成问题了,只不过速度慢一点。
我兔威武 发表于 2012-6-29 10:56
学过物理的都不会有这样的误区吧
不好意思,俺211、985工科出身。
因为根本就没考虑过这些问题,你们不讨论,我还真不知道,谁要钓鱼,肯定上钩。
不过还是很省力。省去了抵消地球引力和摩擦力。在地球上搬东西这两样是大头。
agein 发表于 2012-6-29 11:08
果然出现了。
令物体保持匀速运动需要的外力为零,那么让物体从静止变成匀速直线运动的过程呢?
再小的外力也足以令物体产生加速度,实际上,100吨的物体,一个人如果能对他施加1000牛顿的力,那么将它移动10米只需要不到1分钟的时间。
也就省掉了摩擦力吧,就和吊起来似的,有疑问的可以吊个沙袋甚至集装箱推一下嘛
anermay 发表于 2012-6-29 11:12
再小的外力也足以令物体产生加速度,实际上,100吨的物体,一个人如果能对他施加1000牛顿的力,那么将它移 ...
1000牛顿的力……所以说,失重条件下移动物体仍然需要体力
已注册用户名 发表于 2012-6-29 11:14
也就省掉了摩擦力吧,就和吊起来似的,有疑问的可以吊个沙袋甚至集装箱推一下嘛
这个例子比我的好,借走用了哦~
匀速圆周运动是有力的
当然需要,起码要克服惯性的,还有舱内空气阻力
agein 发表于 2012-6-29 11:15
1000牛顿的力……所以说,失重条件下移动物体仍然需要体力
那当然,不但要让它加速,还要让它减速呢。不过按照这个比例,如果要在1分钟之内移动一个100公斤的物体10米,那么他只需要对它施加1牛顿的力,差不多和蚂蚱大腿蹬的力差不多。
改变物体运动状态本身就需要力
agein 发表于 2012-6-29 11:15
这个例子比我的好,借走用了哦~
还是有点不一样,吊沙袋的绳子如果允许形变长度可变使得沙袋始终在水平方向移动的话,那就差不多吧
宇航员就算处于力平衡之中的失重状态
需要从航天器这头转移到另一头是需要力改变宇航员的状态的
冲量定理
吧地面的阻力换成空气阻力而已吧!
文科生路过
dd481 发表于 2012-6-29 11:08
F=ma,在太空失重环境下,无论多重的物体,人都可以推得动,只是物体移动的速度有快慢而已。在地球上一个人 ...
太空中推10吨的东西?,基本是10吨物体还在原来的地方,人飞了:D
能量守恒……你提供了动能
    个人感觉吊沙袋的例子有点不妥,因为在绳子的拉力作用下,沙袋在推动时不是沿直线运动,偏转一个角度后重力和绳子拉力的合力不再为零,而是产生一个合力,这个合力的分力形成对推力的反力,绳子越短,沙袋越重,绳子偏转角度越大这个力越大。
   在失重条件下,理论上人力可以移动任何重量的物体,但产生的运动效果视物体质量的大小差异很大。在物体很重的情况下,在人力的作用下,物体的运动效果微乎其微,这时不具备实用价值。而反作用力将对人体自身产生更明显的运动效果(表现为重物没动,人体后退,但实际上重物也产生了运动效果,但很小而已)。
楼主混淆了力和功
只要高中物理中等以上的人,都不会进入这个误区
为什么我突然想起了韩寒的那句:“一般人数学只要学到初中二年级就行了”。
已注册用户名 发表于 2012-6-29 11:14
也就省掉了摩擦力吧,就和吊起来似的,有疑问的可以吊个沙袋甚至集装箱推一下嘛
还是不太一样
cssniper 发表于 2012-6-29 12:13
楼主混淆了力和功
哪里有混淆?请指出
agein 发表于 2012-6-29 12:25
哪里有混淆?请指出
“太空中移动1kg的物体和移动100kg的物体,所需要的力是不同的”
bluegod 发表于 2012-6-29 12:21
还是不太一样
当然不是完全一样,但能说明“失重”不等于移动物体“几乎不需要用力”就可以了。

或者抛起沙袋,空中打一拳,张翠山威武
这样也能加分,体制内好啊
cssniper 发表于 2012-6-29 12:33
“太空中移动1kg的物体和移动100kg的物体,所需要的力是不同的”
前面那半句“在时间、距离相同的情况下”没看到咩?
F=ma,不管是在地面还是在太空,这个公式是不会变的,关键是对于这个F的理解,它是个合力

在地面上,我要提起一个重物,F就等于我施加的力减去重物所受到的重力

在太空中,我要提起一个重物,F就完全等于我施加的力


所以,在太空中要移动物体,在没有摩擦的情况下,只要有力就行,3岁小孩也可以移动100吨的物体
已注册用户名 发表于 2012-6-29 12:39
当然不是完全一样,但能说明“失重”不等于移动物体“几乎不需要用力”就可以了。

或者抛起沙袋,空中 ...
失重条件下,只要有力的施加,就可以移动物体

区别是产生加速度的大小
agein 发表于 2012-6-29 12:44
前面那半句“在时间、距离相同的情况下”没看到咩?
如果是初速度为0的匀加速运动的话是对的
想试试这种感觉。