超重的原理
1.在这个版块,让我们来学习超重的原理。首先让我们来设想有这么一个物体。此时它正以一个加速度向上加速运动,那么它现在将受到哪些力呢?毫无疑重力G(图1)。
2. 那么让我们再想想,物体受到的合力方向是哪个方向呢?
学生回答:上
确实如此,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向即为合力的方向,加速度向上,因此合力也向上(图2)。
3.既然合力的方向向上,那向上的分力F0与向下的重力大小关系如何?
学生回答:|F0|>|G|
向上的分力F0与向下的重力G作用于物体,形成了向上的合力F,F=F0-G(以向上为正方向),因而向上的分力大于向下的重力(图3)。
4.我们现在已经知道了向上的分力大于重力,那么请同学们思考一下:
若向上的分力F0由重力计提供,那重力计受到的拉力F1与重力的大小关系又如何呢?重力计的示数有何变化?
学生回答:|F1|>|G|
是的,由牛顿第三定律可得重力计对物体的力F0与重力计受到的拉力F1是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反。而我们已知重力计作用于物体的力F0是大于重力G的,因而重力计受到的拉力F1大于重力G。所以在物体从静止开始向上运动时,重力计的示数会变大(图4)。

总结:在物体加速向上运动时,重力计示数变大的现象就是超重现象。
补充:重力计所称的是什么?
平常是重力所给于的拉力
而现在,物体加速向上,它本身便需要一个力来提供向上的加速度。因此重力计对物体所做的力F0一部分要提供加速度,而另一部分则要去平衡重力G。这样由于牛顿第三定律,重力计所称的拉力F1也分为两部分,而重力G只不过是其中的一部分而已。
提醒:必须是加速运动导致的压力或者拉力,也就是重力计示数变大,而不是一只脚踩在称上那样的示数变大。