引用:
原帖由 夏天的蚂蚁 于 2009-6-8 11:07 发表
我又不是说我不行了
老朽
理解您夏天的蚂蚁先生说的“不行了”。
物理趣题选。二、引起危险的是速度还是加速度?
A·A·世捷冷飞利特在《人造卫星》一书里写道:“。。。。。。在宇宙旅行时,能引起人感到不舒适的主要原因是破坏了正常的重力感觉。首先应注意的是:如果不经受使人不适的加速度,人类机体的移动就不可能达到这样大的速度。地球在绕自己的轴转动,赤道附近地球表面物体的速度高达1675千米/小时,没使我们恐慌;地球绕太阳旋转的速度超过了100000千米/小时也未引起我们耽心。据此我们可相信,人类机体能以任何速度移动。”
可是,这同我们日常生活的经验符合吗?从高处下跳时,危险性随着高度增大而增加。我们可以放心地从1-2米高处往下跳;但不在必要时,我们绝不会冒险从两层楼高处向下跳。而在两种情况下,下跳时的加速度是相同的,不同的只是着地时的速度。前者,人着地前的速度约为4-6米/秒,后者约是10-13米/秒。
那么引起危险的究竟是速度还是加速度呢?
《
物理趣题集锦》
原书答案如下。
错了的不是世捷冷飞利特,而是趣谈的作者。现代宇航人员的飞行已令人信服地证明了这一点。
事实上,下跳时的不正常感觉并不是发生在以某个速度下落的过程中,而是在撞击地面的那个时刻。
撞击地面总共只有十分之一秒,人体着地前的速度就在这个时间内减少到零。因此,着地前的速度越大,着地时人所受到的加速度就越大,以至超过自由落体加速度很多倍,造成超过人体能承受的负载。然而写宇宙旅行的科学幻想小说和通俗读物的作者,常常忽视大加速度给飞船乘客带来的危险。
但是否大小相同的加速度都给人带来同样大的危险呢?
为弄清这个问题,我们来研究两个例子:
(a)火箭向质量大的行星(或恒星)上降落时,降落的加速度是地球重力加速度的100倍;
(b)火箭在发动机推动下它以100
g的加速度运动。
在这两种情形里,火箭以同样的加速度带着它的乘员运动。但在(a)种情况中,一般不引起严重后果(当然,需设想避免和行星表面的任何形式的撞击),而在(b)种情况里,所有的飞船乘员都有死亡的危险。这是因为在(a)种情况中,火箭包括人体上所有质点都受到相同的行星的引力作用,加速度都一样,因此人体内各器官没有异常应力,也就不会有疼痛的感觉。但由于是自由下落运动,会感到失重。
在(b)种情形中,加速度是在强大的推动力作用下产生的,此力通过火箭壁,传给人体与之接触的部分,再在人体内逐渐传递。于是在人体各部分间产生很大应力,使身体变形,甚至危及生命。
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本帖最后由 桂林古稀老朽 于 2009-6-12 07:32 编辑 ]