推 ntust661:恩，切線速度很重要 02/21 23:59
※ 引述《robertshih (施抄)》之銘言：
: 高中有學過 在人造衛星上
: 因為地球的重力作為向心力作圓周運動
: 然後衛星本身的質量太小 所以會發生失重現象
: 那請問一下 坐飛機時
: 如果飛機也是等速率飛行 然後走大圓航線(繞地球做圓周運動)
: 為何不會失重? 謝謝
這...衛星質量太小發生失重 這是天大的誤會= =
你的想法是認為衛星質量沒有辦法提供 跟地球一樣的 G
所以"人在衛星內才會失重"
你必須先得知道 "衛星為什麼會繞著地球轉"
先試著想如果人在衛星外面太空漫步的話呢?
1. 沿著一條直線飛往宇宙深處
2. 跟衛星一起繞著地球
3. 掉到地球上摔死
答案1的話 完全沒有什麼可能性
因為如果人會飛去的話 衛星也不會留在那邊陪我們地球旋轉
地球上的人將不會有人造衛星可以使用
答案3的話 也沒什麼發生的機會
因為這樣的話 天上所有的人造衛星也會通通掉到地球上來
所以答案2 人跟衛星之所以會繞著地球旋轉
是因為地球重力的因素
地球的重力會讓人跟人造衛星一起往地球的方向掉
而它們垂直重力方向的切線速度
是他們重要的關鍵
圓周運動的切線速如果太大 會使的圓周運動的物體沿著切線方向飛出去
也就試答案 1的狀況
切線速度如果太小
就會往圓心靠近並且撞毀 也就是答案3的狀況
所以圓周運動的軌跡必須跟切線速度和向心力密切關係
向心加速度提供的速度以及方向改變(向圓心)
正好能提供 物體做"圓周旋轉"
而所謂的失重狀態 是因為太空人與人造衛星都同時在往地球球心做"自由落體"
但是這個"自由落體"卻因為它掉落時的軌跡是繞著地球的"圓周運動"
就如同月球對地球一樣
如果你在一個自由落體的電梯裡面
你跟電梯牆壁內的東西完全 都是用相同加速度在移動
你也會感覺的你是處在於無重力狀態
而你說的飛機為何不會產生無重力的狀態?
飛機當然也是可以 , 只是正常飛機不會這樣子飛
飛機要產生"無重力"狀態 只須要往地球的方向墜落即可
而這個墜落就要像自由落體用G大小般加速度前進
戰鬥機飛行員要各種狀況當然也是沒問題(性命重要)
所以你提出衛星質不質量的問題
簡單的解釋就是:
在衛星繞行地球軌道上 , 人造衛星跟人所受到的重力是跟在地表上差不多的
重力距離平方成反比, 這距離其實影響不大 , 只是人造衛星是跟人一起在"自由落體"
而做圓周運動, 也會一直繞著地球旋轉不會撞上地球或是飛走.
2007年 英國物理學家霍金 也是搭上噴射機體驗無重力狀態
完成了一生的夢想
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