會考物理失重與超重的知識點

　　一、失重與超重

地球周圍物體都受到重力的作用，這是由於地球對物體的吸引而造成的。如果物體在空中只受重力的作用，則物體在重力作用下會做自由落體運動豎直地，愈來愈快地落向地面。

在用彈簧測力計稱物重時，物體掛在彈簧測力計上，對支援它使之不下落的彈簧測力計有一個力的作用，彈簧伸長了。由於這個力的大小與重力相等，所以我們讀出的彈簧測力計的示數就等於物體重力的大小。

但是，如果你放了手，彈簧測力計和物體在重力作用下都自由下落，這時物體對彈簧測力計不再有力的作用，彈簧測力計指標會回到零。我們看起來物體就沒有重力了。

如果用手提著掛有物體的彈簧測力計使之急劇加速上升，那麼彈簧測力計的示數就會增加，大於物體的重力。我們看起來好像物體的'重力變大了。

可見彈簧測力計的示數並不總是等於物體真正受到的重力。彈簧測力計的示數即物體對彈簧測力計或支援物的作用力稱作視重。視重的大小與物體的運動狀態密切相關。當視重小於物體的重力時，稱為失重。當視重大於物體重力時，稱為超重。

同學們可以這樣試一試：用手托起一塊較重的磚，靜止時手上感到的壓力大小與磚相等。當你突然下蹲，使磚急劇加速下降，會感到磚比靜止時輕得多；或者猛抬手，使磚加速上升，會感到磚比靜止時重得多。這就是上面講的失重與超重現象。不過你要明白這僅僅是你手的感覺而已，物體由於地球的吸引受到的重力並沒變。

　　二、宇宙飛船裡的超重和失重現象

宇宙飛船在發射升空、在軌執行、著落返回時，宇航員都會有強烈的超重失重感受。發射升空過程中需要獲得向上的巨大加速度，飛行員會受到十幾倍於自身的壓力而處於超重的狀態。沒有接受過嚴格訓練的人會兩眼發黑，動彈不得，甚至失去知覺，這是因為人體裡的血液不能正常迴圈。著陸返回時，會有強烈的失重感受。宇宙飛船在軌執行期間，來自於地球的萬有引力全部用來提供繞地球執行所需的向心力，此時飛行器內物體處於完全失重狀態，輕輕一碰就會飛起來。

　　三、宇航員的生活趣事

（1）吃飯

宇航員在宇宙飛船中進食不大方便，吃飯的動作要緩慢而仔細，稍不留神，食物就會飄飛起來，還得用手或勺子把它們捕捉回來。科學家認為，零重力可能導致腦充血進而影響味覺，故此宇航員吃飯跟我們患感冒後吃東西沒味道的情形相似，所以宇宙飛船的廚房裡總會備有各種香辣刺激的食品供宇航員選用。在失重環境裡，宇航員只能用吸管喝飲料，因為即使把杯子倒轉，飲料也不會流進嘴裡的！

（2）睡覺

宇航員在太空中睡的都是胡塗覺。其表現一是黑白不分，二是睡姿奇特。黑白不分，是說宇航員在天上繞地球航行，而太空裡的日出日落由太空梭繞地球一圈的時間而定，故此，24小時內日出日落會多次交替出現，宇航員只好機械地按鐘點而安排工作和睡覺。睡姿奇特，是說宇航員在失重環境中分不清上下左右，找不到躺的感覺，所以宇宙飛船上沒有床，而宇航員可以在太空艙的任何地方、以任何姿勢睡覺。在失重環境裡睡覺，最奇怪的現象之一就是人睡著了，兩臂卻會自己擺動。因此，多數宇航員睡覺時都會鑽進布袋，拉上拉鍊，將自己固定在艙壁上，這樣既能保暖，睡著時又不會飄走。

（3）梳洗

我們看似簡單的洗臉、刷牙、刮鬍子、理髮以及洗澡，到了太空就成了麻煩事。在失重的情況下，水不會流動，所以宇航員刷牙時，雖然能夠像在家裡一樣也用牙刷、牙膏，但是由於沒有去水的渠道和水槽，只能把泡沫吐在衛生紙上。宇航員用普通剃刀剃完鬍子後，都只能用紙巾把水和泡沫擦淨。在太空洗澡更令人傷腦筋，美國科學家改良了太空浴室，將宇宙飛船的浴室變作一個浴罩，罩內被施以0.8個大氣壓，浴罩下部裝有抽風機，宇航員洗澡時開啟淋浴龍頭和抽風機，上面灑水，下面抽水，這樣便有身處地球一樣的沐浴效果。不過，由於太空艙裡的儲水有限，洗澡又需要很多水，所以宇航員平時只能用浸透浴液的海綿擦擦身體。