文档介绍:关于失重和超重
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练习:,站在升降机里的人质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大?
分析:人对升降机地板的压力=地板对人的支持力,所以对人进行受力分析。
=
加速 ↑ ↑ >(超重)
减速 ↑ ↓ <(失重)
匀速 ↓ 无 =
加速 ↓ ↓ <(失重)
减速 ↓ ↑ >(超重)
上升
下降
演示
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练习:如图所示AB两物体叠放在一起,同时由H处自由下落,已知A物体质量为50Kg,B物体质量为40Kg。求物体AB之间的压力大小。
A
B
分析:求物体AB之间的压力大小,可以以B为研究对象,求出A对B的支持力即可。
B
G
N
设物体A对B的支持力为N如图所示
因为物体自由下落,所以加速度为重力加速度g=,方向竖直向下。
有:F合=G-N=ma=mg
即:N=0
此现象称为完全失重现象
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关于失重与超重的理解:
1.超重或失重现象的实质:
将物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力称为视重(看到的重力),将物体受到地球的吸引而产生的重力称为实重(真实的重力)。当视重大于实重时称为超重,当视重 < 实重时称为失重,当视重为零时称为完全失重。物体处于失重时,只是视重比实重小了,而不是物体的重力失去了一部分或完全失去,因为地球对地球表面附近的物体的重力不会失去。
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2.出现超重和失重的条件:
物体及其关连物(支持物或悬挂物)相对于地面
做加速运动时,出现超重或失重。超重或失重是
由加速度的方向决定,而与物体及其关连物的运
动方向无关。如升降机的加速度方向向上时,其地板上物体处于超重状态,当加速度方向向下时,物体处于失重状态。
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数据采集器中的“力传感器”
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取一只塑料瓶,在下端靠近底边处钻一个小孔,用手堵住瓶口,然后往瓶里加满水。
▲ 提起瓶子,把堵小孔的手移去,可看到小孔处有水喷射出。
想想看,为什么?
当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力,小孔没有水流出。
这是因为液体受到重力而使内部存在压力,小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。
▲ 让瓶子从某一高处自由下落,会发现什么结果?这是为什么?
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当杯自由下落时,容器、水和木块都处于完全失重状态,由于重力引起的浮力消失,所以物体仅受重力。
重力的作用效果使物体产生加速度,即:
G = m g
浮力怎么变化?
如图所示,分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。
g
G
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关心航天科学
一个质量为70Kg的宇航员,如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以 a=g的加速度竖直升空,那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大?
分析:宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动,由牛顿第二定律:
N - G = ma
∴N=ma +G = m〔a+g〕=2mg =1400N
N
G
O
a
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所受地球的引力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
航天飞机中的人和物,
都处 于
完全失重状态
人造地球卫星,宇宙飞船、 航天飞机绕地球做圆周运动。
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。
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怎么睡觉都舒服!
在宇宙飞船中
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无法利用天平测质量
0
测力计无法测重力
但其它的拉力或压力仍可测量
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液体呈球型