物理网博客
问题:物体所受重力来自哪里?重力与万有引力有何关联?
2014.08.19 00:01

王尚老师微信

关注王尚老师微信公众号:王尚 ,可免费获取物理视频资料

笔者发现有些同学学习完了万有引力之后,会对重力这个力产生一些疑惑。到底两者(万有引力与重力)之间是什么关系呢?是不是同一个力?
笔者在这里,先把答案告诉大家,后面再来做一个具体的解析。重力其实是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力是物体围绕地轴旋转的向心力。
(1)任何在做圆周运动的物体,都必须有外力来提供其向心力,地球在不停歇的自传,地球上的物体都受到指向地轴上的向心力作用(合外力)。
(2)地球上的任意物体都受到地心的吸引,这就是两者之间的万有引力,同时物体还会受到地面支持力N的作用,这两个力不能平衡,否则物体就处于静止或匀速直线运动了,就不再围绕地轴旋转了。
(3)万有引力与支持力N的合力,用平行四边形定则可以求解出来,其方向是指向地轴线的(即向心力的方向),想研究透彻,同学们要自己画出地球表面某个物体的受力图(包含万有引力和支持力)。
(4)接下来再来说重力。重力就是支持力的反作用力,与支持力大小相等,方向相反。我们在说重力方向时,总是说其方向是竖直向下的,而非指向圆心(地心),其原因就在于此。
从某种意义上来说,重力是一个”后力”,是万有引力去掉物体向心力之后富裕的部分,被地面(或桌面)的支持力给抵消掉了。
课下有兴趣的同学们可以结合课本上给出的数据算一下,赤道上的万有引力大约有千分之三提供给了向心力,千分之997都是重力,至于其他纬度,向心力的比重就更小了。同学们可以画一个平行四边形,就能得到结论重力与万有引力大致是相等的。
当然了,向心力虽然比较小,地表的线速度在航天领域是不能忽视的。高中物理网编辑们留给大家一个思考题,为什么建设卫星发射基地,要选择在低纬度、高海拔的地方?
文章最后,补充一点:那就是在地球南北极位置,其向心力为零,这里的重力与万有引力完全一样,方向也一样,可以说成是指向地心的。
参考文献:受力分析http://za.gaozhongwuli.com/131
原文作者:林小溪,转载请注明作者与高中物理网首页(http://gaozhongwuli.com/ )链接,谢谢合作。

关注王尚老师微信公众号:王尚,可免费获取物理视频资料

王尚微信公众号