宇宙飛船繞著地球“下落”,解釋了宇宙飛船上失重狀態(tài)的由來
2. 宇宙飛船實際上處于一種持續(xù)的自由落體狀態(tài),因為它沿著環(huán)形路徑飛行,這也就是宇宙飛船上失重狀態(tài)的由來。
3. 使宇宙飛船保持沿環(huán)形路徑飛行的速度被稱為第一宇宙速度,大約是每秒8千米。
4. 當宇宙飛船的切向運動速度大于第一宇宙速度時,它的運動路徑會變成橢圓形。根據開普勒第二定律,宇宙飛船在遠地點速度會減慢,在近地點速度會加快。
5. 當切向運動速度小于第一宇宙速度時,宇宙飛船開始降落。
6. 宇宙飛船沿圓周軌道繞地球運行,其運動由兩個部分組成:
a. 直線運動:宇宙飛船以大約每秒8千米的速度(第一宇宙速度)進行切向運動。
b. 自由下落:宇宙飛船的速度足夠快以保持在圓周軌道上,實際上它是在“落在”地球周圍,這種持續(xù)的自由下落解釋了失重狀態(tài)。
7. 當切向速度大于第一宇宙速度時,宇宙飛船的軌道變成橢圓形。如果速度繼續(xù)增加,宇宙飛船會達到第二宇宙速度并擺脫地球的引力,進入雙曲線軌道。
8. 當切向速度小于第一宇宙速度時,宇宙飛船會開始下降。
9. 失重的定義是物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象。然而,這個定義隱含了一個前提,即重力場的存在。沒有重力場,就沒有重力,因此也不存在失重現(xiàn)象。按照這個定義,失重現(xiàn)象只會在天體的引力范圍內出現(xiàn)。
10. 在沒有重力場的太空中(或者重力太小可以忽略,或者有離心加速度平衡掉重力),由于不存在重力,按照上述定義也不存在失重現(xiàn)象。太空中的這種沒有重力的狀態(tài),由于感覺上與失重相似,習慣上也稱之為失重。
11. 太空中的“失重”狀態(tài),是指航天員在航天器中懸浮的情況,這種狀態(tài)實際上是一種脫離了重力場的狀態(tài),或者說完全沒有重力的狀態(tài)。
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