揭秘:多数同学未曾了解的地球引力奥秘
2.重力是万有引力吗?它和万有引力关系是怎样的?
3.在地球表面的物体完整的受力分析到底是怎样的?
如果你不能很好的回答这三个问题也没有关系,因为99%的同学都没有掌握这些知识点,今天我们就来把它讲透。
重力竖直向下的含义
如上图,大家都知道地球是个椭圆而不是标准的圆。要想知道我们在地球上任意一点的重力方向。首先需要画出圆周上该点的切线。这条切线我们可以看做是当前的地平面,而重力的方向与切线垂直,方向向下。这就是竖直向下的意思。
由于地球不是标准圆。因此除了在南北极和赤道,剩余位置重力都不指向地心。
看到这里你明白竖直向下的含义了吧:竖直向下是指与切线垂直,方向向下。
重力和万有引力的关系
地球表面物体所受万有引力的方向是永远指向地心的。但是上文我们的结论是重力方向不一定指向地心,可见重力并不是万有引力,那重力和万有引力的关系是怎样的呢?
为了回答这个问题,我们需要对地球表面物体做个完整的受力分析。(注意,以下分析忽略地球的公转以及地球外系统对地球产生的影响)
如上图。在A点的物体受到的力其实只有万有引力(图中的F吸)和支持力(图中的FN)两个。我们把万有引力分解成两个力,其中G与支持力方向相反。F向平行于赤道面,指向地轴。
由于竖直方向物体是静止的,所以G和支持力大小相等方向相反。这两个力为平衡力,这个G就是重力。
看到这里,物体受到的合力就很直观了,就是还没有被平衡的力F向 。也正是这个力使物体跟地球的自转一起转动,做匀速圆运动。
最后要注意一个例外,那就是南北极这两个极点。在这两个点上F向为0,万有引力和重力大小相等方向相反,此处重力加速度最大。
如果上面你看懂了,那第二个和第三个问题你就知道了。恭喜你,掌握了99%的同学都不知道的重力知识点。
总结
竖直向下是指与切线垂直,方向向下。
重力不是万有引力,而是万有引力在竖直方向的分力。
地球上物体所受合力是向心力F向。
思考题
请你分析一下为什么赤道上重力加速度最小
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用户评论
终于有人揭露了这些隐藏的重力知识!我一直觉得重力有点神秘,没想到还有这么多细节我没了解过。要好好学习一下了!
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我读高中文本书的时候也对重力知识没太大印象。这个文章讲得特别清楚易懂,尤其是关于引力的解释,让我恍然大悟!多想了解更多呢!
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这篇文章说得好像很厉害的样子,但感觉标题有点标题党啊… 重力不就是地球往下拉人吗?难道还能有我知らなかった的知识点?
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我一直以为重力的研究都是物理学家们的事情,没想到学生也可以了解!希望学校能加入更多这类有趣的科普课程,让学习变得更有乐趣
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这篇文章让我重新认识到了重力的奥秘!我一直以为物理学就是一堆公式,没想到还有这么迷人的一面,我要多读一些科普书籍!
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说的好像很专业的样子,但我理解不了那些科学术语。还是希望老师能用更通俗易懂的语言讲解一下。
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感觉很多知识点都挺基础的,高中生物课的时候就学过了… 而且文章内容有些重复,希望能更精炼
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我个人还挺认同这篇文章观点,我们确实应该关注对现实生活影响的知识!
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文章质量不错,讲解清晰易懂, 有些重力原理的确让人眼开!不过希望能添加更多图片和图表,帮助视觉理解!
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这个话题很有意思,我一直很感兴趣。希望以后能多看到关于重力的科普文章!
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文章写得不错,内容贴近我的生活经验,比如日常生活中遇到的一些物理现象都能解释清楚了!
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感觉有些知识点讲得太深入,我理解起来不太容易。或者可以添加一些简单的例子,更容易让人理解!
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我还从来没想过要对重力做这么深层次的了解,这个文章真的开拓了我的眼界!
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标题太吸引人了,我以为会解释很多绝大多数人不知道的重力知识点,结果讲得比较一般...
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我喜欢这种积极引导思考的文章,让人对这个世界有新的认知!希望以后能再看到更多精彩的科普文章!
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觉得文章有些偏理论,缺乏一些实际案例,这样更能吸引读者注意力。
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如果可以再加上一些互动环节,或者邀请专家讲解,效果可能会更好
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