将来人类离开地球到宇宙中去生活,有人设计了宇宙村,它是一个圆柱形的密封建筑,人们生活在圆柱的边上.

题目

将来人类离开地球到宇宙中去生活,有人设计了宇宙村,它是一个圆柱形的密封建筑,人们生活在圆柱的边上.
为了人民在其中生活不致于有失重感,可以让它绕中心轴旋转.假设这个宇宙村的直径为200m,当它绕中心轴的转速达到多少时,人们感觉到像生活在地球上一样承受10m/s²加速度?如果转速超过了上述值,人们将有怎样的感受?
我主要想问后一问,如果转速加大,那么人受到的向心加速度也会变大,那么人应该感到失重,但为什么答案是超重呢?

答案

人在失重时感觉的是自身重量变少,即感觉重力加速度变小；超重时是感觉自身重量变大,即感觉重力加速度变大.
当转速加大时,人的向心加速度变大,向心力也同样变大,因此宇宙村的边缘（人站立的地方）提供给人的支撑力变大,而人相对于宇宙村是静止的（假设人没有走动）,那么,人对宇宙村的压力也应该增大,人的质量不变,因此,即人体的加速度大于10m/s^2,也就是超重!