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为什么重力的施力物体是地球方向却不是指向地心?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
为什么重力的施力物体是地球方向却不是指向地心?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
感谢邀请。
我来回答,重力和向心力的问题。
在地球表面,重力的方向是竖直向下,即垂直于水平面,工人师傅常以此来检查墙体是否垂直。
重力的方向竖直向下,是否就指向地心呢?不一定。
重力是由于地球的吸引而产生的,施力物体是地球。而地球是一个两极略扁,赤道略鼓的不规则球体。所以赤道地区距地心远,重力小,两极地区距地心近,重力大。
由于地球自转,地面物体还受到向心力的作用。向心力与角速度有关,两极点角速度为零,地面上的其它点,随地球自转24小时转过的角度为360度,即每小时角速度为15度。向心力的方向垂直于地轴。
明白物体受到的这两个力,就可以回答上面的问题了。
1、在两极点,向心力为零,重力指向地心。
2、在赤道上,重力和向心力方向相同,重力指向地心。
3、地球表面的其它点,重力并不指向地心。
在上图中,重力和向心力的合力是万有引力,万有引力是指向地心的。在地表的物体由于受到的向心力很小,一般可以忽略,近似地认为万有引力等于重力,即重力近似于指向地心。
我是地理教师,关注我,一起来讨论生活中更多有趣的问题吧。
回答于 2019-09-11 08:43:50
从万有引力看,任意两个物体间都存在这个力。所以你和地球之间存在万有引力,这个对你作用的力方向指向地心。
从现实看,你脱离不了地球,说明你受到一个向下的力,这个力就是重力;其次你还会随地球一起自转,一般旋转的物体都会有离心现象,但你却没有飞起来,说明你还受到一个向心力作用。
问题来了,这两个力来自哪里?答案是这两个力来自你和地球间的万有引力,也就是说这两个力是万有引力的分力。分力会和提供分力者指向一致指向地心吗?当然不会,但由于向心力这个分力小,故重力近似等于万有引力,方向近似指向地心。故在中学物理把重力方向定为竖直向下,而不是垂直地面向下。
回答于 2019-09-11 08:43:50
题主的意思,我给翻译一下:地球表面的物体,受到的重力并不是全部的万有引力。
地球质量很大,因此地球表面的物体会收到地球对它的万有引力,这是地球与物体之间,唯一的作用力。而重力也好,向心力也好,都不过是万有引力的一个表现形式。
万有引力定律,作用对象是质点,或者说两者可处理为质点,不幸的是,地球并不能当做质点来出来。当年为了处理非质点问题,牛顿借助积分的方法,对整个地球进行积分,最后得出地表物体的引力表达式,而这个值,刚好与质点模型一致。
什么意思呢?地球表面物体受到地球的万有引力,相当于将地球的全部质量集中到地心上,我们之所以可以这么处理,是因为这与我们积分计算的结果一直。
无论在地表何处的物体,受到地球的万有引力,始终指向地心,这里说的是物体的受力。而物体随着地球一起自转,物体做的是圆周运动,圆周运动的中心,在地轴上,运动轨迹基本上是一条纬线。
这个时候,我们将万有引力分解,一部分变成向心力,作用是使物体做圆周运动,而另一部分,就是我们所说的重力了。
由此,我们会发现,这个所谓的重力,只有在赤道上时,才会指向地心,在其他维度上,根本不会指向地心,而是有一点点的偏差,我们将重力的这个方向,说成竖直向下。
但是,物体受到地球的万有引力,是唯一的力,这个力是指向地心的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
你确定不是地心?
回答于 2019-09-11 08:43:50
重力是引力的一个分力
回答于 2019-09-11 08:43:50
是大概指向地心,地球的自转会使得方向有所偏离。
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