2023年物理教師資格證筆試：換個(gè)視角看超重和失重

http://guangxi.hteacher.net 2023-01-28 14:35 廣西教師資格證 [您的教師考試網(wǎng)]

超重和失重，就是在地球環(huán)境中，除重力之外還受到其他外力，導(dǎo)致重力加速度不等于g。

腦子里想象一下這樣的情景吧：在體重秤上面做蹲起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們?cè)隗w重秤上向下蹲，身體產(chǎn)生向下的加速度，此時(shí)我們就處于超重狀態(tài)，重力加速度大于g，體重秤的數(shù)值也會(huì)高于我們的實(shí)際體重。而我們從蹲著的狀態(tài)向上起身，身體就會(huì)產(chǎn)生向上的加速度，此時(shí)重力加速度就會(huì)小于g，產(chǎn)生失重，體重秤數(shù)值也會(huì)降低。這是牛頓經(jīng)典力學(xué)，從上學(xué)時(shí)期就一直教育我們的事實(shí)。我們都知道，牛頓第二定律適用于慣性系，因此實(shí)際上超重與失重，都是以地球引力為參考系的。

我們生活中，超重和失重，更接近一種感受類的詞語(yǔ)。當(dāng)我們坐過(guò)山車、蹦極或跳樓機(jī)時(shí)，身體感覺(jué)變重，就知道現(xiàn)在是超重狀態(tài)，感覺(jué)身體飄飄然，就是失重狀態(tài)。而這些感覺(jué)，都是以地球給予我們的重力加速度為參考。

這就產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn)。人類在地球上，失重和超重以地球重力加速度為標(biāo)準(zhǔn)，那么人類離開(kāi)地球，進(jìn)入其他星球，失重和超重的概念會(huì)不會(huì)產(chǎn)生改變呢?目前來(lái)看，只要地球是我們的家園，人類就算走到月球上，也會(huì)說(shuō)：“我現(xiàn)在失重啦!”如果人類永遠(yuǎn)離開(kāi)地球，失重和超重還有意義嗎?在物理學(xué)中，失重和超重并非一個(gè)常用的詞，除了在高中牛頓經(jīng)典力學(xué)的時(shí)候使用，后面基本用不到這兩個(gè)詞。

就是因?yàn)檫@兩個(gè)詞局限性太大，只在地球上適用。你能想象外星人會(huì)如何描述超重和失重嗎?或許他們的標(biāo)準(zhǔn)完全跟我們不一樣，或許他們根本沒(méi)有這樣的概念，或許沒(méi)有外星人。我們放遠(yuǎn)看向未來(lái)，如果地球資源真的枯竭，就如流浪地球描述的那樣，地球成了太空的孤兒，失重和超重還有意義嗎?你可能會(huì)說(shuō)，看起來(lái)似乎失重和超重完全沒(méi)有意義，但并非如此。人類作為漫長(zhǎng)進(jìn)化的生命，適應(yīng)地球數(shù)百萬(wàn)年，這些讓人體對(duì)失重和超重異常敏感，處于地球給予我們的重力加速度環(huán)境下，人類可以健康生存。長(zhǎng)期處于失重，人體肌肉、骨骼都會(huì)受損，長(zhǎng)期失重，對(duì)于人體是致命的負(fù)擔(dān)。長(zhǎng)期處于超重，人體器官會(huì)受到損傷，同時(shí)加速人體的衰老，進(jìn)而影響大腦壽命。

因此，從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，超重和失重的概念將永遠(yuǎn)伴隨著人類，成為刻在DNA里的一切，并影響著人類的行為和健康。

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責(zé)任編輯：廣西分校