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Gravity for Astronauts in Orbit

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    当你们看一下宇航员的镜头或照片
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    看起来好像没有重力作用
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    任何东西在任何方向都不会下落
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    实际上甚至不能确定哪个是上 哪个是下
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    所有东西都是漂浮的
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    如果我推一下这堵墙 我就会向这个方向漂浮
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    所以看起来不像
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    有像重力一样让任何东西落下的影响
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    但是问题是 这些宇航员
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    离着一个超大的天体不是很远
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    实际上航天飞机 航天飞机
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    离地球表面只有几百英里
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    所以航天飞机
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    如果我把它画出来 就应该在这里
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    我们知道 我们知道
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    两个物体之间的万有引力等于G
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    引力常数 乘以第一个物体的质量
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    乘以第二个物体的质量
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    除以两个物体之间距离的平方
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    如果航天飞机在这里
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    离地球表面只有几百英里
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    这个r不是这个距离差
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    它比 比到地球表面的距离大一点
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    记住 这个r是从你们所处的位置到中心的距离
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    从地球中心算起
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    实际上r是物体中心到地球中心的距离
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    地球中心占据了大部分的距离
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    所以 如果我在地球表面
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    或者如果我离地球表面只有几百英里
    or if I‘m at just the few hundred miles above the surface of the earth
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    我不会显著地改变r
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    尤其是用百分比表示 所以当你们这么看
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    显然 离地球表面只有几百英里
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    的人受到的重力作用
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    应该和地球表面的人受到的重力
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    没什么很大不同
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    所以我的问题是 这是为什么？
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    如果空中有重力
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    为什么在所有的照片中 人们都是这样漂浮的
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    答案是 太空中也有引力
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    这些人实际上在下落
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    由于它们绕着地球移动的很快
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    就失重了
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    我给你们展示一下我说的是什么
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    所以如果我选一个 如果可以 如果看一下
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    我在非洲 我向天上抛射什么东西
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    或许我有一个很好的弹弓
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    我应该以45度角 把物体非常快地扔出去
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    它最终会飞起一段高度 最后落到这一点
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    这实际上已经是个非常强的弹弓
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    我让这飞了几千英里
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    至少超过一千英里
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    如果我让它飞的更快点
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    如果我多用点力
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    如果我让初射速度更快一点
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    它就会走的更远
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    但是最后它还是会落到地面上
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    我们让它的速度比这更快一点
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    然后它还是会落到地面上
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    再快一点
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    然后它仍然会落到地面上
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    我认为你们可能看出来了要发生什么
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    我们让这更快
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    所以如果比这更快
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    最后会落到地面上 更快
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    所以如果你们 如果你们扔一个物体比这更快
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    它就会走得很远 然后落到地面上
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    我认为你们能看出来发生了什么
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    每一次 越来越快
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    这个物体被扔出的速度越来越快
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    飞的越来越远
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    松开手时候的弹射速度
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    每一次 当它要落向地面
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    它飞得很快 以至于离开了地球
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    所以它就围着地球转啊转
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    这样被抛出的物体应该在轨道上
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    所以发生的是 如果对于弹射出的物体没有重力
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    如果没有重力
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    这个物体就会直接飞向太空
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    但是因为重力是恒定的
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    把它推向地心 或抛射物的中心
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    地球的中心也被推向这个物体
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    我猜这是个更好的思考方法
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    万有引力起了这样的作用
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    所以它的曲线 它的路径 如果飞行够快
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    我们讨论的 弹射出的任何物体
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    都能绕着地球旋转
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    因为对于大部分大气层
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    如果够高 特别就像航天飞机飞得那样
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    这里没有空气 没有明显阻力
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    这个物体就可以一直旋转很长时间
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    尽管这里有一点阻力
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    这就是为什么随着时间流逝 有流星落下
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    因为这里只有一点空气阻力
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    所以这个难题的答案
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    是 实际上这里有重力 这不是个没有重力的环境
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    宇航员和航天飞机和太空中所有别的物体
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    都在下落
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    但是移动够快 所以它们不会撞到地球
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    它一直绕着地球
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    它一直转啊转
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    但是 它的确在重力的影响之下
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    如果它们减速
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    如果它们打破和地球的关系
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    如果它们 你们知道
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    它们在这里制动
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    它们就会落向地球
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    到空中三四百英里的太空中
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    突然重力消失了
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    没什么特别的
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    引力的影响实际上在某些程度上一直存在
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    不能在某些点变得很小
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    但是肯定在几百英里高的空中
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    这里确实有重力 它让它们在轨道中
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    它们速度够快 所以如果它们下落
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    它们不会撞上地球
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    如果你们想要模拟重力 这实际上就是NASA
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    模仿重力用的方法 他们把人放进飞机
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    他们把这叫做呕吐火箭 因为这将会让人呕吐
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    他们让人做抛射运动
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    所以如果这是地面- 抛射路径或应该说抛物线路径
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    所以飞机起飞
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    它的路线就和自由落体
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    或抛射路径是相同的
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    所以这个飞机里的人就会感受自由下落
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    所以如果你们在- 如果你们跳起来
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    如果你们玩过蹦极或天空俯冲或别的什么
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    或者过山车经过最高点
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    然后向下的感觉
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    胃就会感觉不舒服 然后感觉自由下落
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    这和这些宇航员的感觉是相同的
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    因为他们在一个一直失重的环境里
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    但是如果你们在宇宙深处
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    附近没有大质量的物体 这是一种不能分辨的感觉
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    这是完全相同的感觉
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    你们会感觉附近没有吸引力
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    所以希望这能澄清一点
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    对于在宇宙飞船里的人
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    如果没有窗户 他们就不知道
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    他们附近是否有个大质量的物体
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    或者他们处于失重之中
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    他们在轨道中 无论他们是不是
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    或是否完全远离任何质量的物体
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    他们确实处于
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    只有很少引力的状态或是地方
Title:
Gravity for Astronauts in Orbit
Description:

Why do astronauts appear weightless despite being near the Earth?
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Video Language:
English
Duration:
07:12

Chinese, Simplified subtitles

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