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不少学生学习完了万有引力之后,会对重力这个力产生一些疑惑。到底万有引力和重力间是什么关系呢?是不是完全一样呢?
在这里笔者先把答案告诉大家,后面再来做一个具体的解析。重力是万有引力的一个分力,万有引力的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的向心力的作用。
(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,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,否则物体就在太空中静止或匀速直线运动了,就不再围绕地轴旋转了。
(3)支持力N与万有引力F引的合力,用力的平行四边形法则可以求解出来,方向是指向地轴线的,大家可以画一下地球表面某个物体的受力图。
(4)下面分析重力。重力在哪里呢?重力就是支持力的反作用力,与支持力大小相等,方向相反。同学们可以回顾一下,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,其原因就在于此。
从某种意义上来说,重力是一个”后力”,是万有引力提供了物体向心力之后富裕的部分,被地面的支持力给抵消掉了。
大家可以计算一下,赤道周围物体所受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。
虽然向心力比较小,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?
最后补充一个问题,那就是在地球南北极位置,向心力为零,这里的重力与万有引力完全一样,方向也一样。
参考文献:高考物理核心考点解析
http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/32195.html
文/马杉,转载请注明笔者与高中物理网主站(http://gaozhongwuli.com/ )链接,谢谢合作。
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