超重和失重会产生什么现象?

发布网友发布时间：2022-05-03 01:44

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热心网友时间：2022-06-29 05:17

举例来说，假如我们一边乘电梯上楼，一边在里面用磅秤称体重。此时人会受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力。根据电梯运行的速度变化，磅秤上显示的重量，即视重，是不一样的。假如电梯匀速上升，磅秤上的视重就是人的实际重量即实重；假如电梯加速上升，磅秤上的视重就会超过人的实际重量，这就是超重现象；假如电梯减速上升，磅秤上的视重就会少于人的实际重量，这就是失重现象。类似地，假如电梯匀速下降、加速下降和减速下降，那么相应地人会处于实重、失重和超重3种状态。

一般来说，超重和失重，就是物体在竖直方向做加速和减速运动时，对支持物的压力或者对悬挂物的拉力不等于所受重力的现象。当加速度的方向向上时，即加速上升或减速下降时，出现超重现象；当加速度的方向向下时，即减速上升或加速下降时，出现失重现象。

我们向天上抛一块小石头，当小石头下落时，可以近似地把小石头看做是自由落体，它的加速度大约是10米/秒2，或者说每秒速率的改变为10，这叫做重力加速度(常用g表示)，方向竖直向下。假如我们乘坐在一台以重力加速度的量值下降的电梯里称体重，此时磅秤上的视重就是零(按牛顿第二定律很容易算)，这就叫完全失重状态。这只是打比方，实际上，任何一台电梯都不可能变成自由落体。不过，像玩蹦极游戏那样，用一根牢固而有弹性的绳子拴住人的脚或腰，然后从几十米的高空像自由落体似地往下跳，想必就能尝到完全失重的滋味。

超重和失重现象，在航空航天领域更是普遍存在。火箭在升空时，加速度可以达到重力加速度的10倍，即10g，导弹则可以达到30g。为了预防超重现象引起的损害，必须事先加固航天器的各部分器件。对于人来讲，一般人对超重的承受力为38g，飞行员由于经过训练，可以承受46g。处于超重状态的人，心脏所受的力也相应增大，心脏中的血液也处于超重状态，为了维持正常的血液循环，心脏的负担也就比平时要大得多。原本心脏就不太好的人，最好不要冒这种险。此外，人在超重状态下还会受到神经、代谢、内分泌活动紊乱的“超重生理反应”的困扰，严重的会因脑缺氧而导致记忆力丧失。

航天飞机在环绕地球的轨道上运行时，由于重力加速度会部分或全部地用来提供向心加速度，因而会处于失重或完全失重状态。这使得飞船里面的太空人的生活状态异乎寻常：他们不会发出打鼾的声音，因为失重，喉咙中的小舌头就不会下垂，也就不会因呼吸而引起振动发出鼾声。汤匙中的汤水不是想像的那样漂浮在空中，而是由于汤水的表面张力而附着在汤匙上。人出汗时，汗珠不会一滴滴地往下落，而只会汇聚在一起，融成一大团。

失重给宇航员们无疑会增加很多麻烦。稍为蓬松些的衣服就会膨胀起来，必须穿紧身衣才行；食物要装进牙膏式的管子，然后挤进嘴里；喝水要用有密封盖子的特殊吸管；睡觉要钻进特制的睡盒内，并用绳带锁定；行走要穿带有钩子的鞋，以便钩住网状的地面；洗头和洗澡显然更加麻烦，于是成了非常难得的享受。长期生活在重力场中的人，一旦失去重力作用时，体液的流动会受到失重的影响，血液循环、心脏系统、泌尿系统都会出现反常变化。在太空中生活时间过长的人，还会出现骨质疏松、肌肉萎缩无力、红血球减少等症状，严重影响身体的健康。