四、超重和失重

自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重，究竟什么是超重和失重呢？我们看一个例子：升降机以 0.5 米/秒 2 的

加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是 60 千克，人对升降机地板的

压力是多大？如果照图 7-12 那样，人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多少？

人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，题中又给出了人的质量，为了能够应用牛顿第二定律，应该把人隔离开来作为研究对象。

人在升降机中受到两个力：重力 G 和地板的支持力 N。升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。

人在 G 和 N 的合力作用下，以 0.5 米/秒 2 的加速度竖直向上运动。取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得

N－G＝ma。

由此可得 N＝G＋ma＝m（g＋a）。代入数值得 N＝618 牛。

根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是 618 牛，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是 618 牛。

可见，升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力要大。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。

升降机加速下降的时候，人对升降机地板的压力比人受到的重力小。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。这一点，同学们可以自己分析一下。

当升降机带着人和测力计一起以重力加速度 g 加速下降时，测力计的示数为零，就好像人完全没有受到重力一样。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的这种状态，叫做完全失重状态。

应当指出，物体处于超重或失重状态时，地球作用于物体的重力始终存在，大小也没有发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生了变化，看起来好像物重有所增大或减小。

·小实验·