阿凡 asked in 科學天文與太空 · 1 decade ago

阿凡的問題:如何製造一個無重力空間??

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    NASA訓練太空人只有在水池裡模擬出接近無重力的狀態。

    另外也有利用飛機高速向下俯衝所產生的離心力而導致出短暫約1分鐘的無重力狀態。

    在地球上目前無任何可以製造出無重力狀態的機器。

    太空中並非無重力狀態, 嚴謹的說是"微重力狀態"。火箭引擎不開,運動方向仍然無法利用第一定律預測,牛頓第一定律仍無用武之地,先鋒十號的偏向就是證據。請參考

    http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=33

    伽利略生前曾向托里拆利介紹過這樣一個問題,為什麼托斯卡納公爵的礦井中的水,不能吸升到10米以上呢?早在亞裏士多德時代就存在著這樣一種說法:自然界不能容忍真空,即所謂"自然厭惡(或害怕)真空",自然界要盡力去占領所宥沒有空氣的空間,這就是造成"自然厭惡真空"的實在原因。抽水機能抽水就是用這個道理來解釋的。當抽水機活塞上升時,它就應把水帶上來,以使它的下面不致出現沒有空氣的空間-真空。

      但是,"自然厭惡真空"為什麼只在10米以下這個範圍內起作用呢?由於在伽利略時代人們普通認為空氣無重力,伽利略為此曾假設水泵或虹吸管內有一種能提起10米高水柱的"真空力"來解釋上述問題。

      當時的學者巴裏安尼認為空氣有重力,因而能產生壓力,從外面托起水柱。這問題引起羅馬和佛羅倫斯各學派的爭論,並未形成共識。

      托裏拆利,如果真的是"自然厭惡真空",那麼,將一端封閉的長管子中注滿水,按住管口,將管子倒過來,並將管口插入水中,為了不形成沒有空氣的空間-真空,水就不會從管子裡流出來。但是管中的水柱高度事實上不能超過10米,這說明"自然厭惡真空"或"真空力"有個限度呢?還是有什麼別的東西,頂住了這10米的水柱呢?他想,要是有一根透明的管子就好了,可以隨時看清管中水柱的高度。但是,要製造出長10米以上的玻璃管子談何容易!退一布說,既使造成了這樣的管子,那又將如何操作呢?到教堂的鐘樓上去嗎?如何注水?如何翻轉過來?經過長時間的考慮,托裏拆利想到用水做實驗時,管子裡的水柱有10米高,如果用較重的液體呢?汞的比重是水的14倍,因而管子裡的汞注高只需有水柱的1/14。這樣,1米長的玻璃管子不就足夠了嗎!

      1643年伽利略最小的學生維維尼亞將托裏拆利的上述想法付諸於實際。他將一端封閉的玻璃管裡充滿汞,堵住開口,把管子翻轉過來,並將管口插入盛有汞的容器裡。結果管內的汞下降,並且在管內汞面高出容器的汞面76釐米左右時停止下跌。玻璃管封閉端汞面以上的空間即為"真空",後來被稱為"托裏拆利真空"。在此之前,從亞裏士多德到笛卡兒均認為自然界不可能有真空存在。因此,這一發現轟動了世界。可見"自然厭惡真空"並不存在。這個實驗後來就被稱為"托里拆利實驗"。為了證明伽利略所設想的"真空力"也是不存在的,托里拆利利用這個這種充滿汞的玻璃管併立於汞容器中,其中一管的閉端有一大圓球,以便證明這枝管子內有較大的真空力,應可使留在裡面的汞柱更高一些,但是實驗結果是兩枝管子中的汞柱一樣高,說明"真空力"是不存在的。托裏拆利認為這個接近76釐米高的汞柱是由於"空氣壓迫著容器裡的汞面,其力量使汞柱停留在76釐米的高度上,如果用其他液體,則液柱高度隨液體本身的密度而變化"。這樣,托裏拆利就發現了大氣壓的存在並測出了它的數值。這一實驗裝置,也就是最早的汞氣壓計。

    科學貢獻

      托里拆利對大氣壓的研究工作和所發明的汞柱式大氣壓力計,不僅在義大利,而且在傳到法國後,都掀起了有關實驗和理論工作的熱潮。原來當時托里拆利正忙於擺線的研究,所以沒有公開發表這一成果。他只是在1644年給在羅馬的朋友裏奇的兩封信裡描述了這一實驗,還說他實驗的目的"不是單純地為了產生真空,而是要製造一種儀器,用它來證明空氣的變異,時而較重的稠密,時而較輕的稀薄"。同年,裏奇在給巴黎學者默森的信仲介紹了托里拆利實驗,在法國科學界廣為傳播,引起很大的轟動。1646年夏,皮爾‧珀蒂在魯昂重複了這一實驗;1648年,帕斯卡先後在巴黎教堂的尖頂上和法國南部的多姆山重做了這一實驗,都成功地證實了托里拆利的這一重大發現。

    Source(s): 知識
  • 1 decade ago

    跳起來 在上升與下墜的一瞬間 就是無重力了

  • 苗君
    Lv 4
    1 decade ago

    開一台747 到五萬英呎的高空, 喊OK 之後朝下俯衝,

    只要經過適當的計算, 讓下降的加速度等於1g (每秒9.8公尺)

    機艙內就會形成一個無重力的空間了.

    ps. 其實不是真的無重力, 只是你下降的速度剛好等於重力, 但你又剛好處在一個被隔絕的機內空間.

    Source(s): 我老公
  • 1 decade ago

        無重力?! 只要到外太空去就行了! 

      因為只要你人在任何一個星球上都有重力(萬有引力),凡兩具有質量之物體皆具萬有引力,除非在液態或氣態組成的星球,其浮力等於重力(不可能大於重力 因為大於重力會飛出去),人在其中便可自由活動,勉強可稱為"無重力"。

      但是,要"製造"一個"無重力空間"只有一個辦法,就是利用"浮力等於重力"即可。

     

     萬有引力公式: F=GM1M2/r^2

       任何具有質量的兩個物體之間存在著互相吸引的力,其大小正比於此兩個物體的質量,且和物體間的距離平方成反比。

       公式中,G表示 Gravitational constant G= 6.67 ×10-11 N‧m2/kg2 ,M1以及M2分別表示兩物體的質量,而 r 則表示兩物體間的距離。

    2006-07-17 12:19:34 補充:

      讓所在的空間承自由落體狀態,在其間自然就會感覺不出重力的存在. 1.在地球軌道上的太空站裡,由於軌道本身繞地所產生的離心力,使其與重力抵消. 2.巨型運輸機在高空沿一定的曲度飛行.類似上例.可以維持約十秒以上無重力 3.遊樂區裡類似大怒神的設施. (截http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=140510... 終於擺脫初學者 的回答)

    Source(s): 自己的淺見
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