关于超重和失重的阐述

关于超重和失重的阐述失重和超重问题首先要理解的“重”，“重”并不是指重量，而是物体受到的地球引力，而引力和重力加速度和质量有直接关系。下面我们就典型的超重和失重问题（乘坐电梯上升时启动超重和停止失重）来叙述二者的概念，乘坐电梯时的超重和失重感觉主要是脚底的感觉，超重时脚底感觉到明显的压迫感上升，失重时减小。受力分析的前提要知道力和这个力产生的加速度方向相同。首先我们应该认识到地表的重力加速度和地球质量以及半径有关，地表以上不同位置的重力加速度大小要根据其和地心的距离决定，距离越大重力加速度越小。但是地球半径是很大的，所以通常我们认为地表以上一定距离（比如一千米）的以内的重力加速度都是不变的。许多人在初步认识这个问题的时候会认为重力加速度和自量都不变，那么怎么会存在超重和失重问题呢？第一必须明确无论面临超重还是失重，人在电梯内受到的地球引力是不变的。受力分析，在垂直方向上忽略一切阻力，人受到两个作用力，即地球引力和电梯地板对人向上的反作用；人和电梯的运动状态（静止、加速、减速、匀速）是一致的。电梯上升启动超重分析。电梯上升启动时是属于向上的加速运动（不考虑是匀加速还是变加速），那就必须在垂直方向上受到一个向上的合力以产生向上的加速度，电梯也受在垂直方向上受地球引力、缆绳拉力以及人对其的作用力，其中地球引力和人的作用力是向下的，拉力是向上的，此时拉力大于重力及人作用力之和，电梯向上加速运动。人也是向上加速运动，人在垂直方向受的力是向下的地球重力和向上的地板反作用力，人在垂直方向受的也是一个向上的合力，此时地板反作用力大于地球引力，即人对地板的作用力大于地球引力，此时的感觉就是脚下压迫感增加，即是超重。电梯上升停止失重分析。由于前面超重分析可知，超重还是失重主要是分析地板对人的作用力相对于静止时大小（静止时二者相等），变大即超重，变小即失重。分析失重时，电梯属于减速上升，那么它就受到了向下的合力，即拉力小于自身地球引力和人对其的作用力。那么人也是减速上升，受到向下的合力，向下的地球引力大于向上的地板作用力，即是所说的变小失重。电梯下降时超重和失重同样可以判断，下降启动时人加速，受到向下的合力，下降停止时人减速，受到向上的合力。 通过以上的分析可知，超重和失重就是看重力和因重力和作用力的大小关系，正常静止或者匀速时二者相等，超重时重力小于这个作用力，失重时重力大于这个作用力。比如航天火箭在上升阶段，就处于超重状态，其重力小于空气对其的作用力。需要指出的是，超重和失重分析中，作用力是在垂直方向上的，而非其他方向的作用力，这个作用力是由于重力存在而存在的，就比如火箭受到垂直向下的重力，主观感觉就是因为这个力，火箭会向下“压”空气，那么空气会反过来给他一个向上的作用力，分析时就考虑这个作用力和重力的大小。