产生失重状态是一种感觉,因为人身体长期受到重力,所以心脏、感觉细胞等已经习惯了这样的状态。
产生原因
就拿心脏具体说吧:血液在地球上有重力,所以心脏需要一定的压力才能把血液输送到大脑,因为输送到大脑需要的压力最大(蹲下,突然站起感觉头晕就是突然心脏压力变化,血液输送不到大脑的原因),但是当突然不受重力的时候,心脏同样在以一定的压力输送血液,这时血液到达大脑后脑部血管必然感觉到压力比平时大。
失重并不是失去重量了,物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象.完全失重状态并不是失去了体重,而是外界物体对支持力为零,并且不仅在太空中,在某些特殊状况下(在急速下降的物体中)也可以。在地球上可以模拟失重状态,简单说就是受力平衡时就可能表现为失重;仔细分析后发现仅仅受力平衡并不能有失重状态。
定义
物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象叫失重。也就是视重小于实际重力,当近地物体的加速度向下时,其实际视重小于实际重力。人们就称其处于失重状态当物体以加速度g向下加速运动时(自由落体)人们叫其完全失重状态。
失重并不是失去重量了,物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象.完全失重状态并不是失去了体重,而是外界物体对支持力为零,并且不仅在太空中,在某些特殊状况下(在急速下降的物体中)也可以。
拿起一个装满水的杯子,将杯口朝下,水却不流出来;突然一松手,杯子并没有往下掉,而是稳稳的停在半空中……
特征
完全失重的定量分析:
当a=g时,支持力为N,由牛顿第二定律知:
mg-N=ma=mg
所以N=0
由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力为0。
完全失重是物体的视重为零。也就是说,在物体自由落体的时候,如果去称其的重量的话是0。即是,视重为0,其原因也是物体具有向下的加速度,而且其全部重力都提供了物体向下的加速度,卫星中的物体与卫星做同样的圆周运动,重力(万有引力)充当向心力,这时,物体在卫星中就好像没有重力一样(实际上重力还在),不需要支持物提供支持力就可以相对卫星静止(视重为0)。
分析如下:比如受力平衡,悬浮在水中时,外力作用在身体表面,形成一种挤压力来平衡重力(但是重力是作用在可以说身体的每一个有质量的原子部分),心脏,血液的压力跟在地面没有变化,所以也不能感觉到失重。悬浮的感觉就是胸口闷,就是水压力作用在身体表面的挤压。
理想状态
1、那就是给每个细胞带电(这个好像根据高中物理电学原理,似乎做不到,因为电荷会分布到表面皮肤),然后用电场平衡重力。
2、模拟一个重力场,平衡地球引力。
总之来说,必须要身体的每个细胞、甚至原子受跟引力平衡的力;而且象重力场一样的某种场力。直接接触作用的力,都会有挤压的感觉,模拟不出来那种感觉。
现象
人在太空飞行时处于失重状态。在失重状态下出现的第一位问题就是太空晕动症,每两名宇航员中就有一人患此症,表现为面色苍白、出冷汗、呕吐,像晕船一样。其次心血管系统也有变化。
目前学者们对失重状态下心脏及血液循环系统机能低下问题比较感兴趣。在失重时物体没有重量,身体内的血液及其它体液就会涌向头部和胸部,与在地面时相比增加了2升,结果宇航员的头、颈部明显肿胀,心脏的搏出量也增加,疲劳过度、很快就会心力衰竭。但也有人认为,由于血液涌向上部,心脏体积将缩小10%,并且到达地面后一年才能复原。
除此以外,宇航员血液中的红血球将减少15%,这种减少的高峰大概持续40天,之后缓解,3个月恢复正常,因而这种变化还属于对宇宙空间的适应性。但另外还有一类不属于适应性的范畴,其中最危险的就是体内钙的减少。
失重飞行期间血液和体液头向分布的失重生理效应影响大脑功能状态,造成航天员工作能力的下降,危害航天安全。一个合格的航天员需要具备高于普通人的空间感知能力,而心理旋转作为一种空间表征转换方式,更是航天员不可或缺的,但其在失重条件下的机制研究为数尚少。检验心理旋转能力的测验任务是心理旋转测验,根据实验材料的不同,心理旋转分为以数字、字母,或无意义图形为材料的客体心理旋转,和以人体的部分肢体(如,手、脚、手臂、腿部等)图片为材料的主体心理旋转。
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