Question

載人飛船在起飛階段，宇航員的血液處于超重狀態，嚴重時會發生黑視，甚至危及生命.

（1）假設飛船起飛時的加速度大小為a=60 m/s²，方向豎直向上，宇航員躺在飛船內的水平躺椅上，則躺椅對他的作用力約為重力的多少倍?

（2）為使宇航員適應上述情況，必須進行專門訓練，若訓練時宇航員乘坐的座艙在水平面內做半徑R=20 m的勻速圓周運動，讓座艙在運動中的加速度等于（1）問中飛船起飛時的加速度，則座艙每分鐘應轉過多少圈?

Answer 1

解析：（1）宇航員在豎直方向受重力和躺椅對他的作用力作用做向上的加速運動

由牛頓第二定律有F-mg=ma

所以F=ma+mg

解得F=70m=7mg.

（2）設每分鐘轉過的圈數為N，由a=ω²R，ω=2πf，N=60f

解得N=16.5（圈）.

答案：（1）7倍    （2）16.5圈