物理网博客
物体重力的本质是什么?
2014.12.01 10:29

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与航天这章后,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?是不是同一个力?
在这里笔者先把最终答案告诉大家,后面再来做一个具体的解析。万有引力的一个分力是重力,另一个分力是向心力。
(1)任何在做圆周运动的物体,都会受到向心力的作用,地球在自传,地球上的任何物体都受到指向其圆周运动圆心向心力的作用。
(2)地球上的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,这两个力不是一对儿平衡力,否则物体就静止或做匀速直线运动了,就不围绕地球的地轴圆周旋转了。
(3)支持力N与万有引力F引的合力,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,画出万有引力和支持力。
(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,与支持力大小相等,方向相反。不知道同学们注意到没有,我们在说重力方向时,一直提方向是竖直向下的而非指向地球球心,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圆周运动必备的向心力之后,富裕的部分,被地面的支持力给抵消掉了。
有兴趣的同学们课下可以计算一下,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,其余的千分之997都是重力,至于其他纬度地球,向心力所占的比重就更小了。大家可以画一个平行四边形,就能得到结论:地表的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。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,其向心力为零,这里的万有引力完全充当了向心力,方向也一样。
参考文献:高一物理必修1知识点总结http://za.gaozhongwuli.com/
文章作者:石文龙,转载请注明笔者与高中物理网主站(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