宇航员在进入太空前都要进行大强度的微重力模拟训练,利用飞艇在一定高度下落时模拟微重力环境的方法之一

2025-02-25 20:17:33
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回答1:

(1)根据牛顿第二定律得,飞艇自由下落的加速度a=
mg-0.04mg
m
=0.96g=9.6m/s2

隔离对宇航员分析,设宇航员的质量为m0
则有m0g-N=m0a,解得N=0.4m0
压力等于支持力,则
FN
m0g
=
0.4m0
10m0
=
1
25

(2)设宇航员获得微重力的时间为t,则有:x=
1
2
at2

解得t=
2x
a
=
2×3000
9.6
=25s

则匀减速运动的初速度v=at=9.6×25m/s=240m/s.
(3)根据速度位移公式得,0-v2=2a′x′
代入数据解得a′=-23.04m/s2
根据牛顿第二定律得,N′-m0g=m0a′
解得N′=m0g+m0a′=33.04m0
FN
m0g
=3.304

答:(1)在宇航员处于微重力状态时对座位的压力是其重力的
1
25
倍;
(2)宇航员获得微重力的时间为25s;
(3)在飞艇减速过程中,宇航员对座位的压力是其重力的3.304倍.