2016年4月6日凌晨1點(diǎn)38分,“實(shí)踐十號”衛(wèi)星成功升空。這是空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)首批確定的科學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目中唯一的返回式衛(wèi)星,也是中國第一個(gè)專用的微重力實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。
平時(shí)我們感覺到自己有多重時(shí),這種感覺來自支持力。如果失去支持,我們就將失去對重力的感覺。例如,一個(gè)人從高處墜落,在墜落的過程中,因?yàn)槭チ酥С郑源巳藢Ⅲw驗(yàn)到類似太空中才有的失重。但是,失重環(huán)境中物體的重力卻仍然存在。
要想造出失重的環(huán)境,可以讓物體自由墜落,如自由墜落的電梯、飛機(jī)等。不過這只能帶來短暫的失重,而各種航天器如空間站、衛(wèi)星等則是長期處在失重環(huán)境,他們在不停地墜落,卻又一直沒有掉落到地面,這真是好極了!
那么問題來了,太空不都是失重環(huán)境嗎?這個(gè)微重力又是怎么回事?微重力就是微小的重力嗎?顯然不是!
我們平常說的重力是由地球引力產(chǎn)生的,所以不少人會誤認(rèn)為,人造衛(wèi)星所在的軌道因?yàn)榫嚯x地面比較遠(yuǎn),因此地球?qū)λ鼈兊囊苄。越凶鑫⒅亓?。這是不對的。根據(jù)G=mg,同一個(gè)物體我們常用重力常數(shù)g來衡量重力的大小。距離地球越遠(yuǎn),重力常數(shù)g就越小。然而,就算是在距離地面200km的高度也沒有降多少,重力常數(shù)大約為0.94g,而在1000km的高度時(shí)重力常數(shù)為0.75g。也就是說,一個(gè)物體在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。國際空間站離地球的距離不超過420km,因此,它受到的地球引力并沒有減少多少。因此,如果我們把“微重力”理解為微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不對的。只有當(dāng)距離地球很遙遠(yuǎn)時(shí),才會出現(xiàn)地球引力很小的情況。
那么,大眾媒體所說的微重力又是怎么回事呢?
通常我們說的微重力環(huán)境,它其實(shí)跟地球引力的關(guān)系不是那么大,因?yàn)樗饕怯善渌庠谝蛩卦斐傻氖е貭顟B(tài),如太空殘余大氣的阻力、航天器進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整時(shí)產(chǎn)生的推力、人員在航天器內(nèi)的走動,以及重力梯度等等。要想獲得微重力環(huán)境,最好的當(dāng)然是大型空間站,但它們通常都很貴,而微重力落塔的微重力持續(xù)時(shí)間太短。中科院微重力實(shí)驗(yàn)室的百米微重力實(shí)驗(yàn)落塔,自由下落提供的微重力環(huán)境只能持續(xù)約3.6s,而且每天只能進(jìn)行2次實(shí)驗(yàn)。
失重環(huán)境中,水在常溫下不會有對流現(xiàn)象,水滴是一個(gè)近乎完美的球體。蠟燭的火焰會是淡藍(lán)色球星火焰,還有許多諸如此類在太空環(huán)境中所表現(xiàn)出來的不同于地面上的現(xiàn)象,因此,在失重或微重力環(huán)境下進(jìn)行物理、化學(xué)、生物等相關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)研究,顯得非常有意義。
(1)失重狀態(tài)下的人造地球衛(wèi)星 受到受到(選填“受到”或“不受”)重力;
(2)在地球表面重力常數(shù)g平均值是9.8N/kg,其物理含義是 質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N;
(3)一個(gè)在地面上重為100N的物體在距離地面200km的高度時(shí)質(zhì)量 不變不變(選填“變大”、“變小”或“不變”),此時(shí)該物體所受的重力為 9494N;
(4)“實(shí)踐十號”微重力水平為10-6g,空間站的微重力水平一般為10-3g,微重力環(huán)境更好的是 “實(shí)踐十號”“實(shí)踐十號”(選填“實(shí)踐十號”或“空間站”)。
【考點(diǎn)】g的物理意義.
【答案】受到;質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N;不變;94;“實(shí)踐十號”
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:71引用:1難度:0.6