TRẠNG THÁI TĂNG GIẢM, TRỌNGLƯỢNG

Một phần của tài liệu một số kinh nghiệm khi giải bài toán cơ học trong hệ quy chiếu quán tính và không quán tính (Trang 105)

Nếu vật đặt trong hệ quy chiếu có gia tốc a thì trọng lượng của vật khác với trọng lực đặt lên nó. Tuỳ theo chiều của Fqt mà trọng lượng có thể lớn hơn hay nhỏ hơn trọng lực. Đó là sự tăng hoặc giảm trọng lượng.

Nếu Fqt cùng chiều P (a ngược chiều g) thì P’ > P. Đó là sự tăng trọng lượng. Nếu Fqt ngược chiều P (a cùng chiều g) thì P’ <P. Đó là sự giảm trọng lượng

Khi ở trong buồng thay máy nếu, chú ý, ta có thể cảm nhận được tình trạng tăng hoặc giảm trọng lượng. Khi thang máy bắt đầu đi lên, ta cảm thấy dường như mình hơi

Luận văn tốt nghiệp GVHD:Dương Đào Tùng

“nặng” hơn mức bình thường. Khi thang máy bắt đầu đi xuống, ta thấy dường như mình hơi “nhẹ” hơn bình thường. Tuy nhiên cảm giác đó chỉ thoáng qua trong khoảnh khắc, vì trong giai đoạn thang máy chuyển động có gia tốc, gia tốc này thường nhỏ hơn nhiều so với g nên cảm giác này không rõ rệt lắm.

Nhưng trong một con tàu vũ trụ được phóng lên thẳng đứng hoặc quay trở về mặt đất với gia tốc a khá lớn, thì trọng lượng của các nhà du hành sẽ tăng lên rõ rệt. Họ dường như là ở trong một trường lực mạnh hơn trường trọng lực thông thường ở mặt đất nhiều lần. Tại sao lại có hiện tượng như vậy ?

Bởi vì : Để đưa con tàu vào vũ trụ, hiện nay nói chung dùng tên lửa vận tải nhiều cấp. Khi tên lửa cấp 1 bắt đầu khởi động, vì toàn bộ trọng lượng tên lửa rất lớn, nên gia tốc còn nhỏ, ta thấy con tàu bay lên từ từ. Khi nhiên liệu cháy gần hết, trọng lượng tên lửa giảm dần, gia tốc tăng nhanh. Tên lửa cấp 1 cháy hết, tiếp theo tên lửa thứ hai khởi động, lặp lại quá trình trên. Cuối cùng tên lửa cấp thứ 3 làm việc và tăng tốc. Qua quá trình tăng tốc này, nói chung con tàu đạt đến vận tốc vũ trụ cấp I (7,9 km/s) và đi vào quỹ đạo quanh Trái Đất. Trong quá trình tăng tốc với gia tốc a tương đối lớn có thể gấp 3-4 lần gia tốc trọng trường trên mặt đất, hệ quy chiếu gắn với con tàu trở thành hệ quy chiếu không quán tính, nên các thiết bị và kể cả nhà du hành vũ trụ trong con tàu sẽ chịu thêm tác dụng của lực quán tính Fqt = -m a , đóng vai trò là một lực phụ, cùng phương với trọng lực Trái Đất. Do đó trọng lượng tăng lên đáng kể.

Tương tự, khi con tàu vũ trụ chở người từ trên không quay trở về mặt đất. Trước khi phản hồi, khoang phản hồi của con tàu vũ trụ hướng đáy về phía trước, sau đó dùng tên lửa đẩy lùi để giảm tốc độ và độ cao của quỹ đạo. Khi đi vào tầng khí quyển vì lực cản của không khí làm tốc độ giảm dần. Ban đầu, trên tầng cao của khí quyển, vì mật độ không khí rất loãng nên tốc độ giảm chậm, càng xuống thấp không khí càng dày đặc nên tốc độ con tàu giảm nhanh. Do đó trong quá trình trở về, nhà nhu hành lần thứ hai lại đi vào trạng thái không trọng lượng.

Trạng thái này quả là bất lợi đối với cơ thể nhà du hành, bởi vì khi trọng lượng con người đột nhiên tăng gấp nhiều lần thì đối với hệ thống tim mạch hoặc chức năng hô hấp phải chịu những ảnh hưởng nguy hiểm : máu khó chảy lên não, tim phổi bị “lôi” xuống dưới… Để tránh những ảnh hưởng đó, khi tàu phóng lên và trở về, tư thế của các nhà du hành thường nằm ngang.

Một phần của tài liệu một số kinh nghiệm khi giải bài toán cơ học trong hệ quy chiếu quán tính và không quán tính (Trang 105)