Question

高中物理的一个疑问

“单摆若在轨道上运行的航天飞机内，摆球完全失重，回复力为零，则重力加速度的等效值g’=0，所以周期为无穷大，即单摆将不再摆动。”
能具体解释一下这句话吗? 比如 为什么是完全失重？回复力就是零了？不是万有引力提供向心力吗？

Answer 1

单摆在地球上能够来回摆动，是因为摆球收到地球的重力作用，取摆球摆在一侧最高点的位置，将竖直向下分解为沿摆绳方向的力F1和垂直于摆绳方向的力F2，F1与摆绳所给的拉力抵消了。F2是使摆球摆动的力，就是所谓的回复力。现在把单摆放到航天飞机内，因为太空中是失重的，没有重力的作用，摆球就处在失重的状态，完全失重就是没有收到一点重力。没有重力，自然也就分解不出来回复力。所以摆球就不动了啊。至于后面那句“重力加速度的等效值g’=0，所以周期为无穷大”，是因为单摆的周期是T=2π√(L/g)。L为摆绳长度，g为当地的重力加速度。太空中失重没有重力，重力加速度就是0，把0带入这个式子，周期就是无限大了，这也就意味着摆球不摆动。

Answer 2

所谓完全失重,指重力完全提供了单摆在轨道上做圆周运动的向心力,所以在航天飞机内,单摆的视重为0,这里需要注意,完全失重,并不是物体不受重力,只是重力提供向心力
因为视重为0,所以用一条线系着小球让其振动,把它放在一个位置,它会相对于飞机静止不动,所以,周期无穷大,

Answer 3

完全失重受到重力，是支持力为零。比如，单摆完全失重，单摆只受到重力，绳的拉力为零，自然单摆不会摆动

Answer 4

在太空运动时不存在重力，因为物体质量太小，万有引力可以忽略