宇宙飞船绕着地球下落,解释了宇宙飞船上失重状态的由来
宇宙飞船沿着一条环形路径绕地球飞行。它的运动包含了两个部分:切向运动和自由落体运动。这两种形式的运动共同作用的结果就是圆周运动。 由于宇宙飞船一直处于自由下落状态,它事实上是在绕着地球"下落",这解释了宇宙飞船上失重状态的由来。
使得宇宙飞船保持沿环形路径飞行的这一速度称为第一宇宙速度,大约是8千米/秒。 当切向运动速度大于第一宇宙速度时,宇宙飞船的运动路径变成椭圆形的。根据开普勒行星运动第二定律,在远地点,当宇宙飞船距离地球较远时,它的速度下降,而在近地点,当宇宙飞船距离地球更近时,它的速度提升。 当切向运动速度小于第一宇宙速度时,宇宙飞船开始降落。
宇宙飞船沿圆周轨道绕地球运行。其运动由由轨道上各个点上的两个部分组成。
1.直线运动:宇宙飞船以大约8干米/秒的速度(第一宇宙速度)作切向运动
2.自由下落:宇宙飞船向前运行的速度快到足以停留在圆周轨道上。它实际上"落在"地球周国,持久的自由下落解释了失重状态
当切向速度大于第一宇宙速度时,宇宙飞船的轨道变成椭圆形。如果速度继续增加,宇宙飞船会到达第二宇宙速度并摆脱地球对双曲线轨道的万有引力。
当切向速度小于第一宇宙速度时,宇宙飞船会开始下降。(从力学的概念讲, 宇宙速度为7.9公里/秒。也就是说宇宙飞船必须达到7.9公里/秒,才能绕地球转动 )
失重的定义是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。仔细考虑就会发现,这个定义给失重现象定了一个前提,那就是重力场的存在。没有重力场,也就没有重力,也就不存在失重现象。换句话说,按照这个定义,失重现象只会出现在天体的引力范围内。对于没有引力场的太空(或小到可忽略,或有离心加速度平衡掉,这里都归在没有引力场的范围里),由于不存在重力,按照上述定义也就不存在失重现象。而太空中那没有重力的状态,由于感觉与失重相似,所以习惯上也称为失重。
太空中的"失重"状态,是一种脱离力场的状态,或说完全没有重力的状态。这从航天员在航天器上悬浮的情况就可以知道
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