为什么会出现失重现象

题目

为什么会出现失重现象

答案

在生活中,超重、失重现象很常见,比如人在电梯中,当电梯加速上升时,感到电梯底板对人的脚底压力加大,这便是超重现象,乘坐汽车时,当汽车在一段坡路上加速向下行驶时,人的内脏器官因失重而“上浮”,使人不舒服这便是失重现象.
为减轻桥梁所受压力,桥一般造成凸型,使汽车过桥时有一个向下的加速度而使桥梁所受压力减轻,当汽车经过凹陷的路面时,由于有竖直向上的加速度而出现超重现象,往往使车轮胎由于压力大而爆破.
由于重力作用,在地面上,用现代技术制成的滚珠,并不呈绝对球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一,如果在宇宙飞船中则可以制成绝对球形的滚珠,而宇航员在宇宙飞船上由于完全失重,所以他的饮食、生活方法都必须与地面上有很大的不同.超重与失重,是两个相反相成的概念,所以我一并给你解释.
有一个物体,我们假定质量为m.现在,这个物体以加速度a竖直向上（即离开地球的方向）运动.显然,由于物体有了这样的运动,它对水平支持面的压力N（或对竖直悬线的张力T）就要大于物体本身的重量,应当等于m（g+a）.这种现象,就叫做物体超重.我们常说物体超重了ma.
同样,现在,这个物体如果以加速度a竖直向下（即朝向地球的方向）运动时,上述压力N（或张力T）就要小于物体本身的重量,应当等于m（g-a）.这种现象,就叫做物体失重.我们常说物体失重了ma.如果a =g,则物体事实上在作自由落体运动,压力N（或张力T）为零,我们说物体完全失重．
举例来说,在绕地球作匀速圆周运动的卫星中的物体,由于它竖直向下的加速度a就是卫星所在位置的重力加速度g,所以该物体对卫星底板的压力为零,处于完全失重状态．宇航员在宇宙飞船中,就是经历着这样的失重状态.
当然,在日常生活中,我们也可以体会到超重与失重.譬如,我们在电梯中,就能经历超重与失重的过程.当电梯启动上升时,由于我们和电梯一起有一个向上的加速度,所以此时我们超重了.相反,当电梯启动下降时,由于我们和电梯一起有一个向下的加速度,所以此时我们失重了.假如不小心电梯坏了,我们就和电梯一起向下坠去.此时我们必定完全失重了.不过,这样的体会我们当然宁愿不要.