Question

【題目】21世紀，宇航員要在空間站中長期生活，為了克服失重帶來的不利影響，有一種設(shè)計中的空間站看起來像個大車輪，它繞軸自轉(zhuǎn)，其上各點都有一個指向轉(zhuǎn)動軸的向心加速度，以空間站為參考系，與它一起旋轉(zhuǎn)的物體都受到一個背離轉(zhuǎn)動軸的慣性力，這樣就人為造出一個重力，若空間站半徑是50 m，為了使邊緣處的自由落體加速度與地球表面相同，空間站每分鐘應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？如果半徑是100 m呢？

Answer 1

【答案】在空間站的邊緣，物體所受的慣性離心力為 ，物體所受的重力 ,題目要求 ，由此解出 .
這個角速度折合每分鐘4.2轉(zhuǎn).由于所需角速度跟空間站半徑的二次方根成反比，所以如果半徑是100m，轉(zhuǎn)速可以降為每分鐘3.0轉(zhuǎn)。
【解析】利用圓周運動及其向心力相關(guān)知識分析即可。