超重與失重ppt課件.ppt

1、超重和失重物理劉春暉,重力怎樣測(cè)量？,例1、彈簧秤豎直懸掛、臺(tái)秤水平放置都處于靜止?fàn)顟B(tài)。證明彈簧秤和臺(tái)秤的讀數(shù)等于物體重力的大小。,證明：,由力的平衡條件,F=G,以物體為研究對(duì)象,受力如右圖,彈簧的讀數(shù)就是重物對(duì)彈簧拉力F的大小,由牛頓第三定律,F=F,彈簧的讀數(shù)就是重力的大小。,G=N,N=N,G=N,例2、彈簧秤豎直懸掛、臺(tái)秤水平放置都向上加速運(yùn)動(dòng)。求彈簧秤和臺(tái)秤的讀數(shù)。,證明：,由牛頓第二定律,F-mg=ma,彈簧的讀數(shù)就是重物對(duì)彈簧拉力F的大小,由牛頓第三定律,F=F,彈簧的讀數(shù)為m(g+a) 。,以物體為研究對(duì)象,受力如右圖,F=m(g+a),N-mg=ma,N=N,N=m(g+a

2、),N=m(g+a),例3、彈簧秤豎直懸掛、臺(tái)秤水平放置都向下加速運(yùn)動(dòng)。求彈簧秤和臺(tái)秤的讀數(shù)大小。,證明：,由牛頓第二定律,mg-F=ma,彈簧的讀數(shù)就是重物對(duì)彈簧拉力F的大小,由牛頓第三定律,F=F,彈簧的讀數(shù)為m(g-a) 。,以物體為研究對(duì)象,受力如右圖,F=m(g-a),mg-N=ma,N=N,N=m(g-a),N=m(g-a),物體對(duì)豎直懸線的拉力或水平支持物的壓力與重力的重力關(guān)系：,例4、一質(zhì)量為40kg的小孩站在升降機(jī)中的體重計(jì)上。（1）當(dāng)升降機(jī)以0.5m/s2加速上升時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)為( )N。(2)當(dāng)升降機(jī)以0. 5m/s2的加速度加速下降時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)為( )N,420,

3、380,超失重的理解：,力與（ ）直接相關(guān)聯(lián)。（加速度、速度）,重力的方向豎直向下，要發(fā)生超失重現(xiàn)象，豎直方向必須要有加速度。,加速度,1、只要加速度豎直向上，超重。（與速度的方向沒關(guān)系）,2、只要加速度豎直向下，失重。（與速度的方向沒關(guān)系）,例5、一小孩站在升降機(jī)中，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況如下時(shí)，判斷超重、失重情況。,1、升降機(jī)加速上升,2、升降機(jī)減速上升,3、升降機(jī)加速下降,4、升降機(jī)減速下降,超重,失重,失重,超重,例6、一個(gè)人站在磅秤上，讀出體重為500N。在他忽然蹲下的過程中，磅秤上讀出的體重有無變化？為什么？,你的結(jié)論是什么？,開始下蹲時(shí),加速度：,豎直向下,失重,將要蹲下時(shí),加速度：,

4、豎直向上,超重,讀數(shù)變小,讀數(shù)變大,接上題：,如果此人又突然向上迅速站起來，磅秤上讀出的體重又有什么變化？,開始站起時(shí),加速度：,豎直向上,超重,將要站起時(shí),加速度：,豎直向下,失重,讀數(shù)變大,讀數(shù)變小,超失重的理解：,失重時(shí)，重物對(duì)豎直懸線的拉力T=m(g-a)；對(duì)支持面的壓力N=m(g-a)。就好像重力“減小”了（確切的說是重力加速度g好像“減小”了）。實(shí)際上物體的重力沒有變。,超重時(shí)，重物對(duì)豎直懸線的拉力T=m(g+a)；對(duì)支持面的壓力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（確切的說是重力加速度g好像“增加”了）。實(shí)際上物體的重力沒有變。,失重時(shí)，當(dāng)a=g，重物對(duì)豎直懸線的拉力T=m(g

5、-a)=0；對(duì)支持面的壓力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（確切的說是重力加速度g好像“消失”了）。實(shí)際上物體的重力并沒有消失。,取一只塑料瓶，在下端靠近底邊處鉆一個(gè)小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加滿水。,想想看，為什么？,當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對(duì)以下部分的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。,這是因?yàn)橐后w受到重力而使內(nèi)部存在壓力，小孔以上部分的水對(duì)以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出。, 讓瓶子從某一高處自由下落，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么結(jié)果？這是為什么？,當(dāng)杯自由下落時(shí)，容器、水和木塊都處于完全失重狀態(tài)，由于重力引起的浮力消失，所以物體僅受重力。,重力的作用效果使物體產(chǎn)生加速度，即： G = m g,浮力怎么變化？,關(guān)心航天科學(xué),一個(gè)質(zhì)量為70Kg的宇航員，如果在某一段時(shí)間內(nèi)與火箭、航天飛機(jī)一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？,分析：宇航員受重力G、壓力N而豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律： N - G = ma N=ma +G = ma+g=2mg =1400N,所受地球的引力只改變速度的方向，不改變速度的大小。,航天飛機(jī)中的人和物，,人造地球衛(wèi)星，宇宙飛船、 航天飛機(jī)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。,