宇宙飞船里的超失重现象_教学参考-查字典物理网

一、“失重”与“超重”

地球周围物体都受到重力的作用，这是由于地球对物体的吸引而造成的。如果物体在空中只受重力的作用，则物体在重力作用下会做自由落体运动——竖直地，愈来愈快地落向地面。

在用弹簧测力计称物重时，物体挂在弹簧测力计上，对支持它使之不下落的弹簧测力计有一个力的作用，弹簧伸长了。由于这个力的大小与重力相等，所以我们读出的弹簧测力计的示数就等于物体重力的大小。

但是，如果你放了手，弹簧测力计和物体在重力作用下都自由下落，这时物体对弹簧测力计不再有力的作用，弹簧测力计指针会回到零。我们看起来物体就没有重力了。

如果用手提着挂有物体的弹簧测力计使之急剧加速上升，那么弹簧测力计的示数就会增加，大于物体的重力。我们看起来好像物体的重力变大了。

可见弹簧测力计的示数并不总是等于物体真正受到的重力．弹簧测力计的示数即物体对弹簧测力计或支持物的作用力称作“视重”。“视重”的大小与物体的运动状态密切相关。当“视重”小于物体的重力时，称为“失重”。当“视重”大于物体重力时，称为“超重”。

同学们可以这样试一试：用手托起一块较重的砖，静止时手上感到的压力大小与砖相等．当你突然下蹲，使砖急剧加速下降，会感到砖比静止时轻得多；或者猛抬手，使砖加速上升，会感到砖比静止时重得多。这就是上面讲的“失重”与“超重”现象。不过你要明白这仅仅是你手的感觉而已，物体由于地球的吸引受到的重力并没变。

二、宇宙飞船里的超重和失重现象

宇宙飞船在发射升空、在轨运行、着落返回时，宇航员都会有强烈的超重失重感受。发射升空过程中需要获得向上的巨大加速度，飞行员会受到十几倍于自身的压力而处于超重的状态。没有接受过严格训练的人会两眼发黑，动弹不得，甚至失去知觉，这是因为人体里的血液不能正常循环。着陆返回时，会有强烈的失重感受。宇宙飞船在轨运行期间，来自于地球的万有引力全部用来提供绕地球运行所需的向心力，此时飞行器内物体处于完全失重状态，轻轻一碰就会“飞”起来。

三、宇航员的生活趣事

（1）吃饭

宇航员在宇宙飞船中进食不大方便，吃饭的动作要缓慢而仔细，稍不留神，食物就会飘飞起来，还得用手或勺子把它们“捕捉”回来。科学家认为，零重力可能导致脑充血进而影响味觉，故此宇航员吃饭跟我们患感冒后吃东西没味道的情形相似，所以宇宙飞船的厨房里总会备有各种香辣刺激的食品供宇航员选用。在失重环境里，宇航员只能用吸管喝饮料，因为即使把杯子倒转，饮料也不会流进嘴里的！

（2）睡觉

宇航员在太空中睡的都是“胡涂觉”。其表现一是黑白不分，二是睡姿奇特。黑白不分，是说宇航员在天上绕地球航行，而太空里的日出日落由航天飞机绕地球一圈的时间而定，故此，24小时内日出日落会多次交替出现，宇航员只好机械地按钟点而安排工作和睡觉。睡姿奇特，是说宇航员在失重环境中分不清上下左右，找不到“躺”的感觉，所以宇宙飞船上没有床，而宇航员可以在太空舱的任何地方、以任何姿势睡觉。在失重环境里睡觉，最奇怪的现象之一就是人睡着了，两臂却会自己摆动。因此，多数宇航员睡觉时都会钻进布袋，拉上拉链，将自己固定在舱壁上，这样既能保暖，睡着时又不会飘走。

（3）梳洗

我们看似简单的洗脸、刷牙、刮胡子、理发以及洗澡，到了太空就成了麻烦事。在失重的情况下，水不会流动，所以宇航员刷牙时，虽然能够像在家里一样也用牙刷、牙膏，但是由于没有去水的渠道和水槽，只能把泡沫吐在卫生纸上。宇航员用普通剃刀剃完胡子后，都只能用纸巾把水和泡沫擦净。在太空洗澡更令人伤脑筋，美国科学家改良了太空浴室，将宇宙飞船的浴室变作一个浴罩，罩内被施以0.8个大气压，浴罩下部装有抽风机，宇航员洗澡时打开淋浴龙头和抽风机，上面洒水，下面抽水，这样便有身处地球一样的沐浴效果。不过，由于太空舱里的储水有限，洗澡又需要很多水，所以宇航员平时只能用浸透浴液的海绵擦擦身体。

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