“失重感“到底是个什么玩意？

同学们在生活中有没有观察到这样一类现象：电梯在加速向下的时候，感觉我们的身体变轻了；在坐跳楼机极速下落的时候，会感觉到自己飞起来了。其实这些都是“失重“现象（Weightlessness）。那么，“失重”真的是我们失去重力了吗？失重感到底是怎么一回事呢？对于失重现象的分析也是高中物理力学考试中的难点之一。

根据重力公式W=mg，在地球表面上一个物体受到的重力只跟其本身的质量（m）有关，很显然在坐电梯或跳楼机的时候不涉及到人体质量的变化，所以重力是不可能改变的。

失重本质上是一种物体所受的支持力小于重力的现象。其实人们是无法直接感受到自身重力的，在处于平衡状态时，自身重力只能通过感受与重力相等的支持力来判断，即支持力就是身体的“体感重力”。于是，当身体处于不平衡的受力状态时，支持力不等于重力，“失重感“就随之而来。

从电梯问题开始分析，身体只受到自身重力和电梯地板提供的支持力。当电梯处于匀速运动的时候，合力=重力-支持力= 0，重力是等于支持力的，此刻体感重力正常。当加速向下的时候，根据牛顿第二定律，合力向下。则有，合力=重力-支持力=ma。此刻支持力，即体感重力小于重力，身体觉得轻飘飘的。同理，当电梯向上加速的时候，支持力会大于重力，此刻身体会觉得变得更重了。

当向上的加速度极大的时候，支持力会远大于重力。空军飞行员或宇航员在火箭上升的往往承受八倍于自身重力G的支持力，即8G，而一般人受到超过三至五倍的支持力就会眩晕甚至昏厥。这也就是为什么飞行员们需要很强的体魄以及长期的航天训练。在适应额外支持力的训练里，航天员们称之为“打G”。

在地球上的圆周运动中，也是另外一种“失重感”和“加重感”共存的加速运动。如图所示，坐在过山车上的人们仅受到重力和座椅的支持力。A2的同学们应该了解圆周运动的物体受到的合力应该为向心力，则在最 低点时，合力=支持力-重力=向心力，则此刻人体受到的支持力大于重力，会感到身体变重而多出来的重力即，速度越快，运动半径越小时，这种感觉越强。同理最 高点时合力=重力-支持力=向心力，此刻人体受到的支持力小于重力，人体会感受到一定程度上的失重，而支持力=，当重力完全等于向心力时，支持力则等于零，身体处于“完全失重”的状态。

在宇宙空间站中，由于航天器和宇航员处于绕地球圆周运动的状态，受到的合力即为因地球重力引起的向心力。航天器不提供任何支持力给宇航员，所以宇航员任何时候都会体验到完全失重的状态。而且所有物体与航天器保持相对静止，所以航天器的任何物体似乎都自由自在地飘在空中。

此类型的题目在AQA、EDE、 CIE AS官考中经常出现。