流浪地球:為什麼飛船旋轉就能產生人造重力?

2020-12-04 飛魚科普

旋轉的離心力可以模擬重力,在技術上很容易實現。鑑於「離心力」是「慣性力」的一種,很多人質疑它的存在,實際不存在的「離心力」能產生人造重力嗎?

利用等效原理可以很好的理解離心力。等效原理如下:在電梯中的人,他無法分清自己的重力是電梯的加速度產生的(假如電梯在太空),還是地球的引力產生的。

因為電梯對人的作用力既可以讓人獲得一個加速度,又可以平衡地球對人的引力。在封閉空間內,人無法區分這兩種狀態,引力和加速度等效。

在圓周運動中,速度方向每時每刻都在變化,只有「加速度」能改變速度方向,這就是「向心加速度」。

人在旋轉的飛船內不是勻速直線運動,離心力在本質上是「向心加速度」,和引力場等效。從人的感覺來看,旋轉飛船的對人「向心力」,和在引力場中,不旋轉飛船對人的「支撐力」也是沒有區別的。

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