61第四章 6 超重与失重问题站在体重计上向下蹲,你会发现,在下蹲的过程中,体重计的示数先变小,后变大,再变小
当人静止后,保持某一数值不变
这是为什么呢
重力的测量在地球表面附近,物体由于地球的吸引而受到重力
测量重力常用两种方法:一种方法是,先测量物体做自由落体运动的加速度 g,再用天平测量物体的质量,利用牛顿第二定律可得G=mg另一种方法是,利用力的平衡条件对重力进行测量
将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态
这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等,测力计的示数反映了物体所受的重力大小
这是测量重力最常用的方法
超重和失重人站在体重计上向下蹲的过程中,为什么体重计的示数会变化呢
体重计的示数称为视重,反映了人对体重计的压力
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支持力 FN大小相等,方向相反
6,1 选取人为研究对象
人体受到重力 mg 和体重计对人的支持力 FN,这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中,先后经历加速、减速和静止三个阶段
设竖直向下方向为坐标轴正方向
人加速向下运动的过程中(图 4
6-2),根据牛顿第二定律,有图 4
6-2mg_FN=maFN=m(g—a)mg此时,体重计的示数大于人受到的重力
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,叫作超重(overweight)现象
当人相对于体重计静止不动时,有FN=mg思考与讨论人站在力传感器上完成下蹲动作
观察计算机采集的图线
6-4 呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况
很明显,图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小,后变大,再变小,最后保持某一数值不变的全过程
6-4 下蹲过程如图 4
6-5,图线显示的是某人站在力传感器上,先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化