为什么地球有重力在太空却没有?太空中物体失重的原因

内详 宇宙奇事 投稿:奇闻怪谈
导读   对于地球之外的知识很多人都很好奇,今天未解之谜的小编为大家带来了关于为什么地球有重力在太空却没有的相关的知识,希望对大家有帮助! 为什么地球有重力在太空却没有?   地球引力其实足以把我们压得粉碎,但是为什么我们还能好好活在地球上呢,而且地球有重力在太空却没有?..
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  对于地球之外的知识很多人都很好奇,今天未解之谜的小编为大家带来了关于为什么地球有重力在太空却没有的相关的知识,希望对大家有帮助!

为什么地球有重力在太空却没有?太空中物体失重的原因

为什么地球有重力在太空却没有?

  地球引力其实足以把我们压得粉碎,但是为什么我们还能好好活在地球上呢,而且地球有重力在太空却没有?

  公认的理论是引力比其他的宇宙相互作用要弱得多,物理学家也一直在努力为这种说法找依据。而现在两位物理学家Lisa Randall和Raman Sundrum则建立了另外一种模型,其中增加了额外维度和宇宙起源的追溯。

  因为我们离不开地面,所以我们想当然的认为引力是一种强大的作用,其实不然。试想一下:整个地球对一根针的引力都比不过一块小小的冰箱磁贴,人也可以乘坐热气球脱离地面数小时。如果重力和原子核内质子中子之间的强力相当的话,我们早就化成一滩烂泥了。

  重力的生成与质量有关。质量是以非常特殊的方式对太空产生影响(爱因斯坦会说,质量使太空弯曲。)这种作用是由艾萨克·牛顿发现的、被我们称为万有引力的力量来传递的。根据我们的观察万有引力学说是正确的。如果不是这样的话,阿波罗登月计划就无法实现。同样,一个物体地心引力的减少是与物体间距离的平方根成正比的。

  在地球上,物体质量所产生的重力,表现出像一个“压力”作用在与地面接触的物体上,我们称之为“重量”。当没有这种接触的时候,举例来讲,在地球轨道上,飞行器没有直接与地球接触,也就没有重力。但是太空船仍然有质量,就会产生自身的重力区(当然对于小型的航天飞机就没有重力了)。

  在太空中所有具有重大质量的中心的星体,像太阳、地球和其他行星,都是有地心引力的。牛顿也发现在没有加速度作用的情况下,真空中的物体可以永不停歇的沿直线运动。但是,一个物体,例如空间站,有地球拉着它时,使它在地球轨道上运转时,不能认为是处于“失重”状态;一旦有了阻力,大气阻力、发动机动力、旋转产生的离心加速度等等,失重现象就不见了。

为什么地球有重力在太空却没有?太空中物体失重的原因

太空中物体失重的原因

  相信学过物理的人,都会知道,宇宙万物都是有引力的存在,太阳有引力,所以,八大行星围绕着太阳运转,地球有引力,所以所有在地球上的物体都乖乖的待在地面上,试想一下,如果有一天,束缚你的引力消失了,你可能会想“自由飞翔”。

  但事实上,引力这种东西是不可能消失的,这在物理学上是一种长程力,是一种不管你在哪里,都会在你身上作用的力,别怀疑其中的真实性,即使远在4.2光年的比邻星,也会受到太阳的引力,只不过因为这个引力的力度很小,所以没有把比邻星硬拽过来,但是遇到一些质量小的小行星,就不一样了。

  太空中为什么会失重

  很多人都认为太空是没有万有引力的,其实并非如此。其实太空是有万有引力的,也就是重力。在太空中之所有会失重,原因与离心力和向心力有关。

  具体原因

  航天飞机和空间站在轨道上运动的时候会有离心力,这些作用于航天飞机和宇航员身上的离心力与地球的引力相等,并且方向相反,引力对于卫星来说起到的是向心力的作用。如果离心力大于向心力,那么卫星就会远离地球运行;如果离心力小于向心力,那么卫星就会接近地球运行;如果离心力等于向心力吗,那么卫星就会对地球做圆周运动。

  由于卫星对地球做圆周轨道运行时,离心力等于向心力,即重力等于离心力,这个时候的重力作用就会失效,在太空中的就会失重。

  失重是太空环境一个十分重要的特性。

  在失重状态下,人体和其他物体受到很小力的作用就能飘浮起来。利用失重,能在太空进行某些地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶硅,制造超纯度金属和超导合金,以及制造特殊的生物药品等。

  失重也为在太空中组装结构庞大的航天器(如空间站、太空太阳能电站等)提供了有利条件。

  当然,失重也会对人体有一定的伤害,这主要是航天员会患上航天运动病。这种病的典型特征是脸色苍白、出冷汗、恶心和呕吐,有时还会出现唾液增加、上腹部不适、嗜睡、头痛、食欲不振和飘飘然的错觉。长期失重还会导致人体骨质疏松和肌肉萎缩。为了防止和减缓航天运动病,首先要在地面上就加强航天员的训练,增强体质;另外是在太空中重视体育锻炼,我们在电视上收看有关航天活动的实况录像时,经常可以看到,太空中的航天员正在运动器械上活动身体呢。

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