物理网博客
重力与所受万有引力有何关联?
2014.08.23 21:35

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不少学生学习完了万有引力与航天这章后,会对重力的本质产生一些疑惑。到底两者(万有引力与重力)之间是什么关系呢?
在这里笔者先把答案告诉大家,再来做一个具体的解释说明。重力其实是万有引力的一个分力,另一个分力是向心力。
(1)在圆周运动中,我们有这样的结论,任何物体做圆周运动,都必须有外力来提供其向心力,地球一直都在自传,地球上的任何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,这当然是万有引力,物体还会受地面支持力作用,这两个力不能平衡,否则物体就在太空中静止或匀速直线运动了,就不围绕地球的地轴圆周旋转了。
(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),大家可以画一下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。重力可以认为是图中支持力的反作用力,与支持力方向相反,大小相等。我们在说重力方向时,一直再说的重力方向是竖直向下的,而非指向地心,原因就是这里的分析。
从某种意义上来说,重力是一个后力,是万有引力去掉物体绕地轴旋转的向心力之后富裕的部分,被地面(或桌面,或绳子等)的支持力给抵消掉了。
大家可以计算一下,赤道上物体所受的万有引力大约只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,线速度还是不能忽视的。高中物理网编辑们留给大家一个思考题,为什么发射卫星时,要选择低纬度高海拔的地方?
在文章的最后,我再来补充一个问题,那就是在地球南北极极点,并不做圆周运动,不需向心力,这里的重力与万有引力大小一样,方向也一样。
参考文献:受力分析http://za.gaozhongwuli.com/131
文/田小溪,转载本文前请联系笔者,注明原文作者与高中物理网首页(http://gaozhongwuli.com/ )链接,并不推荐转载,敬请谅解。

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