萬有引力與軌道
失重
失重就是太空人那種漂浮的感覺——在太空船裡自由飄移,沒有任何東西壓著他們。你自己也能嚐到一點:電梯開始下降時胃裡短暫的輕飄感,或是雲霄飛車衝上坡頂那一刻。那是一種「腳下沒有支撐」的感受。
這裡有個關鍵觀念,幾乎讓所有人都意外:失重並不是重力消失,而是自由下落。當你和周圍一切以相同的加速度 g 一起向下加速時,就沒有東西需要向上推你把你撐住。地板以和你一樣快的速度往下墜,於是它對你施的力是零。既然身體是靠這個支撐力來感受重量,這個力為零,就讓你感到失重。而你真正的重量,也就是重力的拉力 m g,其實完全還在。
這就是為什麼太空人會漂浮,儘管在太空站的高度,重力仍約有地面的 90%。他們並未超出重力範圍;他們和太空站只是一起繞著地球不停地下落。這種狀態常被稱為零重力(zero-g)或微重力,不過稱它為「零重力」其實有點誤導,因為正是重力把他們維持在軌道上。
在一部纜繩被切斷的電梯裡,你腳下的體重計會顯示零:你和體重計以 g 一起下落,彼此都不推對方。這正是太空人的處境,只是他們靠繞軌而非撞地,把這狀態無限延長了。
自由下落讓支撐力消失;即使重力完全在起作用,體重計仍讀到零。
失重是自由下落,不是零重力;在軌道高度重力仍幾乎和地面一樣強,真正的重量 m g 從未消失。
又称
另见