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加速度向上为什么是超重而不是失重

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解决时间 2021-02-17 20:25
加速度向上为什么是超重而不是失重
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首先明确问题,无论超重还是失重肯定要有比较才会知道,所谓不超重也不失重的正常标准重量一般就是指你在地面时所测量(称)的。
在封闭的电梯里,你也可以在电梯里再测量你的重量,无论电梯静止,向上或向下匀速运动,你都会发现你测得的重量和在地面上测得没什么不同。
但是,如果电梯加速向上,在电梯里和电梯相对静止的你也在加速向上,根据牛顿第二定律(只在惯性系成立,在相对地面(惯性系)加速运动的电梯参考非惯性系里并不正确),从地面上看来,电梯下板给你的支持力必须大于你所受的向下重力,才能使你加速向上运动,这样根据牛顿第三定律,你对电梯下板的作用力(等于电梯下板对你的支持力) 必然大于重力,如果在电梯里的你脚下踩着一个秤(秤并不知道你在做什么运动,它只是测你对它的作用力),这样秤显示的读数就比在地面你秤重的读数大,这样你就会认为你超重了。
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通俗的讲:
超重就是物体的重量大于实际的重量;
失重就是物体的重量小于实际的重量。
加速度向上,说明物体所收的支持力大于重力。也就是说物体的重量大于实际的重量;所以超重
加速度向上,那么就得多出一个支持力提供加速度,因而地面的支持力等于你的重力加上你的加速度*你的质量,因而是超重,而不是失重!
想象一下,你在一个加速上升的电梯里,站在一个体重仪上,体重仪显示的数字肯定比你的真实的体重要大,这可以简单的理解超重(非专业回答)。
以人在电梯中,电梯加速向上为例,可以这么理解:电梯和人是相互作用的,电梯加速向上,相当于电梯的地板在向上“推”人,那么人对电梯地板就有一个反作用力F1。这个反作用力方向和重力相同。也就是说此时人对电梯地板的力是 人的重力+反作用力F1 ,
即物体(人)对支持物(电梯地板)的压力(重力+F1)大于重力,也就是超重。
首先,超重: 是指物体的一种运动状态,当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量。 超重现象在地球表面较为常见,我们在日常生活中也常常能感受到超重现象,如在电梯中向上加速或向下减速时,在汽车通过凹形路面底端时等等,在这些时间内都可以体验到超重现象。 超重现象在发射航天器时更是常见,所有航天器及其中的宇航员在刚开始加速上升的阶段都处于超重状态。超重公式; 由牛顿第二定律得:N-mg=ma 所以N=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力>mg 又如: 电梯匀速运动,不管是上升还是下降,支持力大小均与物体重力相等。
电梯加速向上运动(或减速向下运动),电梯和人的加速度方向均向上。对于人,加速度向上,则合外力向上。所以支持力就要大于重力,才能提供这个合外力。这就是超重。
电梯加速向下(或减速向上),加速度向下,合外力向下,所以支持力必须小于重力才能提供这个向下的合外力。这就是失重。
简单地说,把支持力大于重力定义为超重,此时合外力=支持力-重力,方向向上。合外力方向向上,所以加速度方向向上。
支持力小于重力时定义为失重。此时合外力向下,所以加速度也向下。
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