將來人類離開地球到宇宙中去生活，可以設(shè)計(jì)如圖6-8-21所示的宇宙村，它是一個(gè)圓形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)的邊上.為了使人們在其中生活不至于有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn).設(shè)這個(gè)建筑物的直徑為200 m，那么，當(dāng)它繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為多少時(shí)，人類感覺到像生活在地球上一樣（承受10 m/s2的加速度）?如果轉(zhuǎn)速超過了上述值，人們將有怎樣的感覺?

圖6-8-21

 

解析：處于宇宙空間的物體處于完全失重狀態(tài)，現(xiàn)要生活在宇宙村中的人無失重感，題中告訴讓該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，即處于宇宙村邊緣的人隨宇宙村一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所需的向心加速度為題中所給的10 m/s2時(shí)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速就是所求的轉(zhuǎn)速.

由圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度公式有：a=（2πn）2R得.

代入數(shù)值有n=0.05 r/s.

若轉(zhuǎn)速超過此值，由上式可知，其加速度將大于10 m/s2，因而人有超重的感覺.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

將來人類離開地球到宇宙中生活最具有可能的是在太陽系內(nèi)地球附近建立“太空城”．如圖5-2-4所示是設(shè)想中的一個(gè)圓柱形太空城，它是一個(gè)密封建筑，長1 600 m，直徑200 m，在電力驅(qū)動(dòng)下，繞自身軸轉(zhuǎn)動(dòng)．其外殼為金屬材料，內(nèi)壁沿縱向分隔成若干部分，窗口和人造陸地交錯(cuò)分布，陸地上覆蓋1.5 m厚的土壤，窗口外有巨大的鋁制反射鏡，可調(diào)節(jié)陽光射入，城內(nèi)充滿空氣．太空城內(nèi)的空氣、水和土壤最初可從地球和月球運(yùn)送，以后則在太空城內(nèi)形成與地球相同的生態(tài)環(huán)境.為了使太空城內(nèi)的居民能如同在地球上一樣具有“重力”，以適應(yīng)人類在地球上的行為習(xí)慣，應(yīng)使太空城以多大的轉(zhuǎn)速繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)？若轉(zhuǎn)速超過此數(shù)值時(shí)，人們將有什么感覺?

圖5-2-4

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科目：高中物理 來源： 題型：

將來人類離開地球到宇宙中生活，可以設(shè)計(jì)成如圖所示的宇宙村，它是一個(gè)圓形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)的邊上．為了使人們在其中生活不至于有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn)．設(shè)這個(gè)建筑物的直徑為200m，那么，當(dāng)它繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為多少轉(zhuǎn)每秒時(shí)，人類感覺到像生活在地球上一樣承受10m/s2的加速度？ （π２＝10）

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省資陽市高三上學(xué)期第一次診斷性考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）按照科學(xué)家的設(shè)想，將來人類離開地球到宇宙中生活，可以住在如圖所示的宇宙村，它是一個(gè)圓環(huán)形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)形建筑的內(nèi)壁上。為了使人們在其中生活不至于有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn)。若這個(gè)建筑物的直徑d=200m，要讓人類感覺到像生活在地球上一樣，求該建筑繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速。（取g=10m/s2，）

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

按照科學(xué)家的設(shè)想，將來人類離開地球到宇宙中生活，可以住在如圖所示的宇宙村，它是一個(gè)圓環(huán)形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)形建筑的內(nèi)壁上。為了使人們在其中生活不至于有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn)。若這個(gè)建筑物的直徑d=200m，要讓人類感覺到像生活在地球上一樣，求該建筑繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速。（取g=10m/s2，）

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