失重和超重这事儿,说白了就是身体跟地球这一大块铁疙瘩的摩擦力没了,要么多了。别一上来就列啥公式,咱直接翻个身看看。 想象一下你站在电梯里,要是电梯突然往下俯,你脚下那根绳子瞬间松开了,这感觉就像你整个人被扔出去了,脚底跟地面之间那种“贴”着的劲儿全没了,这就是失重。
这时候你感觉不到重力,连呼吸都变得稀松松的。
反过来想,要是电梯猛地往上冲,离地一尺多高,人就想跟着冲起来,脚底像是绑了根橡皮筋,离地瞬间了,这就是超重。 实际上这对人体的影响可大着呢。
要是真到了彻底失重的状态,比如忒空舱里,血液会像水一样往四周流,最终全都涌向头顶,人会认定头重脚轻,脑子嗡嗡响,就连晕船。
要是忒重的话,心脏得拼命跳着,血管里的血都被挤得往上跑,眼周围全是红的,就像猫眼一样。人就像个刚出生的婴儿,身体里全是水,再往上一冲,那就真真真“打水漂”了。 这个事儿得看你是如何突然感受到的。
比如你蹲在地上,突然松手,你往下掉,这就是失重。再比如你知道自己身体要硬得跟石头似的,步行时脚底瞬间绷直,这就是超重。
实际上地球表面那个万有引力,就是让一切被拉下来的力。你站在地面,就像个没关紧的漏勺,水往高处流,你脚下的路就被你“撑”起来了。 要算准点,得看加速度。重力加速度一般是个常数,我们叫它 $g$,大约是 $9.8$ 米每二次方秒。啥意思呢?就是说要是你的加速度跟 $g$ 彻底一样,那就是彻底失重。
反之,要是加速度方向朝上,这就是超重。 举个具体的例子。假设你在月球上,那里的重力没那么重了,大约是地球六分之一,也就是 $1.6$ 米每二次方秒。
这时候要是你不掉下去,你的脚底承受的力也就只有地球上的十分之一。你站在月球上,别看每一步都像踩在棉花上,但你能稳稳当当站住,出于那个“压”力小得可怜。 再换个场景,把你扔进一个垂直向上的电梯里。电梯井里有个反重力装置,它以 $2.5$ 米每秒的加速度匀加速上升。假设这也是地球引力,大约是 $10$ 米每二次方秒。
这时候人会认定更重了,出于你的脚底不仅要对抗地球引力的 $10$ 米,还要对抗电梯把你往上推的 $2.5$ 米。
故此,这个状态下,你感觉到的力大约是 $12.5$ 米,这就是超重。
反过来,要是电梯以 $2.5$ 米每秒的加速度自由下落,人和电梯就“一起”飞了,你脚底感觉不到任何支撑,这就是失重。 实际上这就取决于你定义的“重”。平时我们说重,是说脚底被压得硬邦邦,那是赞成力。但在物理上,重是重力。
只要加速度够大,赞成力就超过重力,你就认定重;只要加速度够小要么反向,赞成力就小于重力,你就认定轻。 举个极端点的例子。
要是失重加速度达到 $12%$ 的 $g$,也就是 $1.18$ 米每二次方秒,人那种被吸在天花板上的感觉就启动了,整个人得像被粘在墙上一样,脚底彻底感受不到重力。再往上,加速度接近 $3.0$ 米每二次方秒,那就不止是失重了,整个人像是被扔出去一样,彻底脱离了对地面的依赖。 还有啊,超重的时候,人最怕的就是“拍脑袋”。
比如你高速往上冲,突然有个船舷掠过,你感觉头顶像是被锤了,一瞬间的失重感会把人的内脏都晃出来,头晕脑胀的。
这就像你骑脚踏车,突然被一脚踏飞,瞬间认定轻飘飘的,再一停脚,又是一阵眩晕。 最终说句实在话,这种事全看你的感受了。
要是是做实验,你站在架子上,脚底被压得发白发紧,那这就是超重,得赶紧松开手。
要是你站在轨道上,脚底感觉不到重量,那就是失重,这时候抬头看,也就是盯着背景,别乱动。
要是你在忒空舱里,身体是悬浮的,那这就是完美的失重状态,连头疼都感觉不到。 总而言之,失重和超重就是加速度跟重力赛跑的结局。哪位赢了哪位说了算。