為什麼人在太空會飄走,而空間站在太空卻能固定不動?

時常遲到


我試著不用公式來解釋你這個問題。

首先,要知道太空是完全真空狀態,沒有氣體,運動的物體沒有阻力的。也就是說,如果你朝任意一個方向扔出物體,那這個物體會一直朝這個方向飄走,直到它被下一個星體捕捉到,在引力的作用下被吸到該星球表面,否則它將會永遠的穿行在這個宇宙中。

所以《地心引力》裡宇航員每次在出太空艙時,會在身體上綁上一根繩,用以固定自己不會飄走。出倉時會用力拉一下艙門,使自己飄到一個固定的位置。這運用了作用力與反作用力(一對方向相反,大小相等的力)的原理。由於空氣阻力不存在,因此在太空上是會飄走的。當然,這種飄走,只存在於星球引力不存在時,如果有星球引力存在,則這個飄走就是落入星體表面了。

那為何在飛船裡就不會呢?

這是國際空間站裡的宇航員實拍圖,可以看見宇航員手是拉著物體的,在飛船裡,宇航員與飛船可以看成一個整體了。要知道,圍繞地球運行的空間站的速度非常快,達到7.8Km/s,如果沒有物體抓住的話,你將會飛出空間站。這就像你坐在飛馳的高鐵裡一樣,你獲得了一個與高鐵一致的加速慣性,因為腳的摩擦力及凳子給予的支持力使你的速度與高鐵保持一致,而如果你往車窗外仍東西,它則會向後飛走。這就如同飛船中的宇航員一樣,他們"抓"住物體,使得他們不會飄走,如果沒抓住,那他就會慢慢飄走。

總結

由於力的相互作用,使得在太空中人會飄走,而也是由於力的相互作用,在太空艙內的宇航員不會飄走。

歡迎關注我:科學好奇貓,獲取更專業的科學資訊!


科學好奇貓


空間站並不是固定在太空中的,而是像人造衛星或者月球那樣始終圍繞著地球公轉的,並且它的運動速度高達7.8千米/秒,若是低於這個速度,空間站就會在地球引力的拉扯下墜回地面;高於這個速度,就會脫離原本的軌道飛離地球。

關於“固定不動”這個問題,有個基本知識點你一定搞要明白:“靜止”僅僅只是相對某一慣性參考系而言的概念——相對一個慣性系靜止的物體,相對於另一個慣性系就不再是靜止的了。

譬如你坐在一列飛速行駛的高鐵上,相對於車廂而言你雖然是“固定不動”的,可是相對於地面而言你卻在快速移動。

同樣的道理,你站在天安門廣場上,相對於地面而言你確實是固定不動的,可是由於地球在圍繞太陽公轉,因此相對於太陽而言,你是在以29.783千米/秒的慣性速度高速移動;如果以銀河系的中心作為參考系,你的運動速度和軌跡還會變得更加快速和複雜。

▲太陽系圍繞銀河系運動的軌跡

上述內容可以概括為一句話來表述:宇宙中的一切物體都在運動,所謂的“靜止”不過是兩個物體保持著同步運動而已。

在你提出的問題中,“人在太空中會飄走”,這個“飄走”一般是以空間站為參照物來定義的,因此其本質就是脫離了空間站的人沒有與空間站保持同步運動。

沒有同步運動,無非就是兩種狀況:要麼速度不同;要麼方向不同。

那麼,我們就從這兩個方面來進行分析。

關於運動速度。

如果以地球上的事物來說,這個問題很好理解:一個爬在火車外邊的人,速度原本是與火車相同的。此時他如果忽然鬆開雙手,會在慣性的驅使下繼續向前運動,但由於空氣阻力的存在,他的運動速度會快速下降。

也就是說,脫離火車之後,他和火車的運動速度就不再同步了——這看來簡直就是天經地義的事情。

然而在宇宙中情況就完全不同了。眾所周知,宇宙是近似於真空的環境,完全沒有空氣阻力的存在,因此某個爬在空間站外邊的宇航員如果忽然鬆開雙手,他的速度是不會改變的。

這就意味著宇航員即使脫離了空間站,運動速度仍然會與空間站保持同步。

關於運動方向

同樣以地球上的事物來說,爬在火車外邊的人只要鬆手時沒有用力推自己一把,而是輕輕鬆開雙手,他的運動方向就幾乎不會發生改變——說“幾乎”是由於空氣阻力會造成一定程度的干擾。

在地球如此,在宇宙中當然也不例外。爬在空間站外邊的宇航員只要輕輕鬆開雙手,不去推空間站,他的運動方向就不會發生改變。

當然,他鬆手時必須非常小心,因為在沒有空氣阻力的宇宙中,只要稍微受到一點作用力,就會朝一個方向永遠運動下去。

從上述兩點可以看出,脫離空間站的宇航員只要鬆手時沒有給自己施加任何作用力,運動速度和運動方向就都不會發生改變。這就意味著他仍然與空間站保持著同步運動,而不是像電影情節中那樣立刻飄進茫茫宇宙中。

而事實上,即便在電影中,宇航員往往也是遭遇了撞擊或爆炸才被推開的。


科學矩陣


空間站並不是固定在太空中的,而是像人造衛星或者月球那樣始終圍繞著地球公轉的,並且它的運動速度高達7.8千米/秒,若是低於這個速度,空間站就會在地球引力的拉扯下墜回地面;高於這個速度,就會脫離原本的軌道飛離地球。

關於“固定不動”這個問題,有個基本知識點你一定搞要明白:“靜止”僅僅只是相對某一慣性參考系而言的概念——相對一個慣性系靜止的物體,相對於另一個慣性系就不再是靜止的了。

在飛船裡,宇航員與飛船可以看成一個整體了。要知道,圍繞地球運行的空間站的速度非常快,達到7.8Km/s,如果沒有物體抓住的話,你將會飛出空間站。這就像你坐在飛馳的高鐵裡一樣,你獲得了一個與高鐵一致的加速慣性,因為腳的摩擦力及凳子給予的支持力使你的速度與高鐵保持一致,而如果你往車窗外仍東西,它則會向後飛走。這就如同飛船中的宇航員一樣,他們"抓"住物體,使得他們不會飄走,如果沒抓住,那他就會慢慢飄走。


第一美女


人在太空會飄,是因為離其它星球很遠,沒有了引力,人也就沒有重量了,所以能飄起來。空間站是靜止的?它在高速運行你懂嗎?


50382408153


空間站時克在動,它本身有動力在條正,人本身沒有動力,又沒有重力,那就自由,真正的自由


手機用戶96454480432


空間站是運動的,看著不動是因為它運動的速度是與地球自轉速度相同。人飄走是由外來力量的作用所致。


隻言片語無法比喻


應該是速度不同吧?空間站有自主調節功能,而人和物體一樣會飄走,也可能是人沒動而空間站走了!😂


距離之美7


你以為空間站不動,是因為附近沒有參照物,實際上空間站是快速移動的,宇航員飄走了,是以太空站為參照物的。


吳昂石屏


空間站都帶有太陽能電磁板,有動力設備裝置,是定位還是跟地球軌道同步,地面指揮中心早有安排。人在太空質量太輕,是不能與空間站抗衡的,在太空呈飄浮狀,不繫安全帶是很危險的。


自然風161212381


如果是死人,就不會飄走。如果是活人,只要一碰觸到航天器,就會獲得一個脫離的初速度,除非有繩索牽牢,一定會飄走。


分享到:


相關文章: