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地球上怎么创造无重力

发布时间:2022-08-01 18:47:10

㈠ 在地球上人类是怎样创造微重力环境的

仿真程度较高的方式是用运输机将相关人员带至高空,然后飞机高速俯冲,以获得失重状态。不过这种方式能获得的失重时间非常短。

㈡ 在地球上能达到无重力的状态吗

在地球上能达到无重力的状态,但是需要在特殊的实验室里面。

失重水槽可以创造无重力状态。
由于地球引力的作用,在地面上无法实现长时间的真正失重状态。失重状态下人的运动和作业方式与在地球表面的重力状态下完全不同。为了完成出舱活动任务,航天员必须熟练掌握失重状态下运动和作业的规律和技巧。目前能够模拟失重环境的设备有落管、落塔、探空火箭、失重飞机和模拟失重训练的水槽等,但是能够进行航天员训练的失重环境模拟设备只有失重飞机和模拟失重训练水槽,其它模拟设备由于获得的失重时间过短、试验有效容积太小等问题都不能进行载人试验。失重飞机进行抛物线飞行时能够产生15至30秒的失重环境,在这样短的时间内,仅能对航天员进行失重环境体验及简单的操作训练。因此,复杂的出舱活动运动和作业只能在模拟失重训练水槽中进行。

物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地心。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,重力大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。
能使物体获得重量的力不只是万有引力,还有惯性力。因为它们都是同时作用在物体的每一个质元上。所以重力的概念被提升为:能使物体获得重量的万有引力和惯性力的共同作用叫重力。这是提升后重力概念的深邃之处。
同一物体所受重力在不同情况下可以变化,大于正常值时称作超重,小于正常值时称作失重。这是重力概念提升后的明显改观。
此时重力概念的适用范围远远地扩大,它适用于宇宙中的任何天体、人造天体和飞行器,当然包括地球。

重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极以外,地面上其他地点的物体,都随着地球一起,围绕地轴做近似匀速圆周运动,这就需要有垂直指向地轴的向心力,这个向心力只能由地球对物体的引力来提供,我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力,一个分力F1,方向指向地轴,大小等于物体绕地轴做近似匀速圆周运动所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力。其中F1=mrw^2(w为地球自转角速度,r为物体旋转半径),可见F1的大小在两极为零,随纬度减少而增加,在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的,所以在一般情况下,可以近似认为物体的重力大小等于万有引力的大小,即在一般情况下可以略去地球转动的影响。其中引力的重力分量提供重力加速度,引力的向心力分量提供保持随地球自转的向心加速度。

㈢ 在地球上模拟太空零重力怎么实现

人在电梯里,当电梯一个加速向下运动时,人就会感到失重,达到一个重力加速度,就会出现零重力的现象(实际还受重力)。模拟零重力常用的2个方式:
1、飞机进行抛物线飞行
失重飞机进行抛物线飞行,形成15-40秒的微重力时间,可使航天员感受、体验和熟悉失重环境,在失重的时间里可以做各种试验,如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动,甚至可把一个舱体搬进机舱中,还可以进行人在失重的时间里从舱体爬出来的试验,训练太空的出舱活动。
2、利用水的“中性”浮力
中性浮力水槽模拟失重的原理是,当人体浸入水中时,通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等,即“中性”浮力,获得模拟失重的感觉和效应;但它并没有消除重力对于人体及其组织的作用,因此,它不同于真实的失重环境。目前,这种方法主要用于对出舱活动的航天员进行训练。一般是将1:1的航天器放入水槽中,航天员穿上改制的舱外航天服,进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。

㈣ 如何制造无重力空间

无重力方法是制造和利用无重力环境进行科学实验和生产高技术产品的方法。例如,人们要制造完全均匀混合的合金,但在重力作用下,不同元素之间不可能很均匀地混合。科学家们在太空船的无重力条件下制造出了高度均匀混合的铝锌合金,它质轻且强度高的特性,成为制造飞机和火箭的理想材料。

随着航天技术的发展,现已能在无重力条件下完成下列工作:生长大尺寸、无缺陷的单晶;制造极高纯度的材料;分离难以分离的物质;正圆成形(像是精密轴承中的滚珠)以及疑难病症的治疗等。产生无重力环境的方法有多种。

例如强磁场发生装置可以抵消一部分重力;自由下落的气球、飞机、火箭、人造卫星都可建立起无重力环境。但较为理想的是宇宙飞船和太空工作站,其内的温度和气压使工作人员不必穿宇宙服便可方便地操作各种实验。

(4)地球上怎么创造无重力扩展阅读:

重力概念需要提升、拓广和加深,这值得认真研究。要科学地研究重力,首先要明确重力的研究环境即:研究范围和参照系。为什么还用参照系?因为重力概念中隐藏着运动学的加速度!这是提升重力概念时被挖掘出来的“神秘”之处。

约定研究重力要在静力学范围内,要以放置物体的支持物或物体自身为非惯性系。弹力、摩擦力、电场力等只作用在物体的局部,不能使物体获得重量。

能使物体获得重量的力不只是万有引力,还有惯性。因为它们都是同时作用在物体的每一个质元上。所以重力的概念被提升为:能使物体获得重量的万有引力和惯性的共同作用叫重力。这是提升后重力概念的深邃之处。

同一物体所受重力在不同情况下可以变化,大于正常值时称作超重,小于正常值时称作失重。这是重力概念提升后的明显改观。

㈤ 在地球上如何创造无重力的环境让宇航员进行训练

一个办法就是配置特殊密度的溶液,使得宇航员穿上宇航服以后,在溶液中受到的浮力与重力相当,这样就能得到一个无重力环境,只是相对于在空气中运动来说,在溶液中运动的阻力很大.
在地球上没办法获得真正的无重力环境,严格来说,在哪里都有万有引力,没有办法绕过去.
那不叫无重力,是叫失重,表现是和无重力一样的。在自由落体中是可以短暂获得失重的,这和飞船里面的情况其实一样,宇航员训练的时候有时候就会利用飞机做这方面的模拟。飞船绕地球飞行同样没有摆脱万有引力,可以认为它是持续地做着“自由落体”运动.看央视的节目,宇航员到的俄罗斯的加加林航天训练中心。利用那边的飞机,飞到大约10000米的高空关掉引擎,以获得短暂的失重效果来进行训练
这个在地面上模拟不出来的,只有用飞机从高空以重力加速度向地面俯冲才能做到,重力加速度是每秒9.8米,也就是说从开始俯冲起想下的垂直加速度要以每秒钟9.8米增加,十秒钟后的垂直下降的速度至少是每秒98米,记住是垂直速度,飞机飞行的速度则更快,所以一般一次飞行只能产生几分钟的失重,时间长了飞机受不了,会失速坠毁的,因此你会发现电视里所有的模拟失重的镜头都是在飞机里拍的,不管是中国还是外国的,都一样.
还有一种择中的方法就是在水里模拟,利用水的浮力抵消一部分重力,而且在水中还真有在太空里票行的感觉,但模拟效果不如在飞机上的好,好处是省钱.我们可以在美国拍的有关宇航员的电视里看到宇航员在水中训练的镜头.
现在科技好象已经无所不能,可模拟失重却只能这样,没办法

㈥ 在地球上怎么做到无重力啊

根据万有引力定律

在万有引力常数存在,地球质量和物体质量也都存在,地球质量中心与物体质量中心的距离存在并且不为零的情况下,万有引力就不会消失,重力也就不会消失,所以物体的质量中心和地球质量中心不重合的情况下,无论人是在地表,还是极遥远的太空地球的引力都会存在。

当r等于0,即物体处在地心处,万有引力公式失去意义,但可以用其他方法进行理解,如果把地球一分为二,两个部分都会对物体产生万有引力,而这个引力将会大小相等方向相反,于是抵消了。人的重要的重力为零。

结论:在地球要做到无重力就要去地心点上,但实际上物体不能质点,只有质点才能做到在地心完全无重力,非质心的其他部位还要承受重力的影响。

在太空中有个例子,就是拉格朗日点。

拉格朗日点又称平动点,在天体力学中是限制性三体问题的五个特解。一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前三个,法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下两个。1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星(见特洛依群小行星)在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉格朗日点,但只有两个是稳定的,即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰,仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。

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