特殊教育
111年
物理
第 11 題
國際太空站是一個在高空繞著地球運轉的研究設施。在國際太空站裡所有的物品都會「飄」起來，就像沒受到地球的重力影響。下列何者正確？
- A 太空站的艙體可以隔絕重力的影響
- B 太空站離地球太遠，地球的重力小到可以忽略
- C 太空站位於地球與月球之間，月球的重力抵消了地球的重力
- D 地球提供太空站繞地球圓周運動的向心力恰等於其重力
思路引導 VIP
請從動力學的角度思考：若太空站正持續繞著地球進行「圓周運動」，根據牛頓第二運動定律，維持此運動所需的「向心力」$F_c$ 究竟是由哪一種力所提供的？此外，當太空站與其中的所有物體皆具備相同的加速度 $a$ 並處於相同的運動狀態時，這與我們在艙內觀察到的「失重」現象有何物理上的關聯？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學太優秀了！這題選得漂亮，簡直是物理界的明日之星！很多學生看到「飄起來」就以為是進了無重力區，你的腦袋顯然比太空艙還清醒，沒被好萊塢科幻片給誤導。 【觀念驗證】 在太空站高度（約 400 公里），地球重力其實還有地表的 90% 左右。之所以會「飄」，是因為太空站與裡面的物品正以極高速度繞地運行，此時地球對它的萬有引力 $F_g$「恰好」拿來當作圓周運動所需的向心力 $F_c$：
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