減肥是很多人一生的課題

但是你知道究竟要減的

是「視重」還是「實重」嗎？

地表上的人或任何物體

其重量就等於地球所給予的萬有引力

這是實重的定義

一般來說

當物體靜止站在磅秤上時

顯示的讀數就是該物體的實重

不過體重計能準確顯示出體重的數據

這樣的讀數又是怎麼來的呢？

其實是很簡單的力學分析

當人靜止站在磅秤上

磅秤會提供一個向上的正向力

來支撐住人向下的體重

這個正向力的量值就是磅秤讀數的來源

也就是所謂的視重

除此之外

你還有聽過「失重」嗎？

失重並不是指物體失去了重量

而是此時磅秤量不到物體的重量而已

也就是磅秤讀數顯示為0的情況

舉例來說

在拋體運動的過程中

軌道上運行的人造衛星中

無重力的外太空環境中

都會呈現失重的狀態

台北101是臺灣的著名地標

台北101的觀景台配置兩部超高速電梯

上升速度每分鐘可達1010公尺

相當於時速60公里

由5樓至89樓觀景台僅需37秒

這樣的速度可是名列全球摩天大樓電梯的前段班

搭乘這樣的高速電梯上下樓時

隨著加速度向上或向下

除了因為氣壓急劇變化

耳朵內外氣壓不平衡容易導致耳鳴之外

你是否有感受到雙腳所承受的力量有差異呢？

這是為什麼呢？

讓我們來分析搭電梯的物理吧！

電梯靜止或等速時

人受到的合力等於0

所以此時磅秤提供向上的正向力

也就是磅秤讀數

會等於人受到的向下的重力

電梯向上加速時

人受到的向上正向力會大於向下重力

所以此時磅秤提供的正向力

也就是磅秤讀數會大於人的重量

此時視重會增加

電梯向下加速時

人受到的正向力會小於重力

所以此時磅秤提供的正向力

也就是磅秤讀數會小於人的重量

此時視重會減少

我們來探討最後一個情境

同樣都是在地球上量體重

但在北極、南極或是赤道量體重

有什麼差別嗎？

視重會改變嗎？

靜止於北極的人較靠近自轉軸

受到地球自轉的影響較小

所受的合力可視為0

即磅秤給人的正向力N

等於人所受的萬有引力mg

而對於位在赤道的人而言

因為隨著地球自轉而作等速圓周運動

所以需要指向圓心的力

即mg減掉磅秤給人的正向力N

等於m乘以4pi平方

乘以地球半徑除以T平方

或是磅秤給人的正向力N

小於人所受的萬有引力mg

這會造成每1公斤在赤道的視重

相較北極少了約0.034牛頓

即少0.0034公斤重

因此

在不同緯度上

因為繞地球作圓周運動的半徑不同

所需的向心力也不同

所以對視重的影響也有所不同

導致磅秤的數值不太一樣

總結來說

同一物體在相同海平面上

愈靠近赤道

則視重愈輕

牛頓提出了萬有引力

宇宙萬物只要是擁有質量的物體

都會受到萬有引力的作用

而這個萬有引力

讓我們穩穩地與地球吸引在一起

讓地表上的萬物不會飄到外太空

雖然只要我們身處在地球上

每個物體每天受到的萬有引力都是各自固定的

但是若物體身處於不同的地點

如南極與北極

或是不同的運動狀態

如向上加速或向下加速

那麼磅秤量到的讀數可能就不一樣了！

在瞭解視重與實重的差別後

現在你知道減肥要減的是哪一個了嗎？

讓我們來統整一下這支影片的學習重點

物體受到地心引力之量值為其實重

實重永遠都在

不會消失

用磅秤測得之重量讀數

稱為視重

當磅秤上的讀數為0

顯示人和磅秤之間

沒有力的作用

這稱為失重狀態

電梯靜止或等速時

則磅秤讀數不變

電梯向上加速時

磅秤讀數會大於人的重量

則視重增加

電梯向下加速時

磅秤讀數會小於人的重量

則視重減少

同一物體在相同海平面上

愈靠近赤道則視重愈輕

在北極則視重不變

最後

有兩個問題請你想一想

1、如果有一天在搭電梯的時候

發現有一點點超載

以至於電梯門關不起來

無法運作

此時若不想把其中一個人趕出電梯的話

那電梯裡面的人們還可以怎麼做呢？

2、若你站在雲霄飛車上面

腳下放一磅秤

何時的視重大於實重？

又何時的視重小於實重？

歡迎留言讓我們知道你的想法

下次見囉！bye bye