高中物理 曲线运动部分 空间站的人工重力能给个解释吗?
现在的国际空间站为什么没像科幻影视中那样设置人工重力系统? 人造重力系统,是未来星际探测的必须实现的技术。人造重力系统技术上基本没有问题,重要是投入产出比不划算,而且也不需要!就目前来说,人造重力技术不在理论层面,而在于实践层面。人造重力最简单的方式就是依靠爱因斯坦在1911年提出来的等效原理概念。按照等效原理,密闭的房子内的人不能分辨自己是站在地面上,还是以9.8m/s2的加速度在宇宙深空飞行。那么按照这种思路,我们完全可以让宇宙飞船的加速度保持在9.8m/s2的加速度飞行。这样宇航员就会感觉自己站在地面一样。不过这种方式有最大的鸡肋,那就是加速过程不能持续太长时间。毕竟维持加速运动要源源不断地消耗燃料,这种方式并不可取。最靠谱的方式就是利用离心力模拟重力。其实离心力就是一种虚拟力。是相对于受力物体而言的当你坐在一个大圆盘上旋转的时候,在外部的观察者看来,你之所以可以保持平衡是由于摩擦力提供了向心力。但是作为你自己来说,你可以感受到自己受到了摩擦力,但是为什么自己还可以保持静止。于是你就会假设一个与摩擦力大小相等,方向相反的力抵消了摩擦力,这个力在你看来就是离心力。在空间站上,我们可以依靠旋转产生的离心力来模拟重力。不过这就需要极大的动力系统产生。
空间站为什么不建成像科幻片里的圆形,靠离心力模拟重力? 人类的生理结构是为了适应地球这种环境演化出来的,宇航员长期处于太空的低重力环境会对其身体机能产生不良的影响。最为显著的就是肌肉萎缩。低重力环境还会对血液循环产生。