赤道上的物体万有引力,重力,向心力的关系

发布网友 发布时间:2022-04-20 03:55

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热心网友 时间:2023-07-16 04:48

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.物体在地面上所受的引力与重力的区别和联系

地球对物体的引力是物体具有重力的根本原因.但重力又不完全等于引力.这是因为地球在不停地自转,地球上的一切物体都随着地球自转而绕地轴做匀速圆周运动,这就需要向心力.这个向心力的方向是垂直指向地轴的,它的大小是
,式中的r是物体与地轴的距离,ω是地球自转的角速度.这个向心力来自哪里?只能来自地球对物体的引力F,它是引力F的一个分力如右图,引力F的另一个分力才是物体的重力mg.

在不同纬度的地方,物体做匀速圆周运动的角速度ω相同,而圆周的半径r不同,这个半径在赤道处最大,在两极最小(等于零).纬度为α处的物体随地球自转所需的向心力
(R为地球半径),由公式可见,随着纬度升高,向心力将减小,在两极处Rcosα=0,f=0.作为引力的另一个分量,即
重力则随纬度升高而增大
.在赤道上,物体的重力等于引力与向心力之差.即
.在两极,引力就是重力.但由于地球的角速度很小,仅为10
-5
rad/s数量级,所以mg与F的差别并不很大.


不考虑地球自转的条件下
,地球表面物体的重力
这是一个很有用的结论.

热心网友 时间:2023-07-16 04:48

我知道你想问什么,但你可能误解了一点。

“引力是怎么分出一个与它方向相同,一个与它方向不同的力的”,正像你说的,一个力是不可能这样分解。实际上除了两极跟赤道。重力,向心力,引力的方向都不一样。如果是在两极,那么就没有向心力,也就是说重力就等于向心力。而如果是在赤道上,那么重力=万有引力-向心力,三个力的方向在同一直线上。而如果不在极点跟赤道,那么重力也还是等于万有引力-向心力,但这时它是个矢量式。

这样来看:引力始终指向地心,这是不会变的。而向心力指向圆周运动的圆心。而在某一纬度的物体因为自转而做的圆周运动的圆心,不在地心(如果在赤道那么这个圆心跟地心重合)。所以某一纬度的物体(除了赤道)向心力不指向地心。而重力是这两个力的矢量和,所以也不指向地心。但一般情况下,由于这个向心力很小,我们通常忽略,而认为重力跟向心力方向是一致的。

希望以上能有助于你的理解!

热心网友 时间:2023-07-16 04:48

万有引力是由两个物体的相对位置决定的,任何两个物体之间都存在有万有引力。对地球表面的物体而言,向心力和重力均为地球提供的万有引力的分力。向心力可使物体随地球自转,如果地球不再自转,则地球便不再为其表面的物体提供向心力。重力=万有引力-向心力。其作用是可使物体向地心移动。在地球表面重力当然与万有引力不完全一样,不过由于向心力很小,一般计算可认为相等,但绝对不一样。

热心网友 时间:2023-07-16 04:49

万有引力地球表面各处相同,重力是万有引力除去提供圆周运动向心力后剩下的(方向垂直于水平面向下,也就是竖直向下),支持力是物体对接触面压力的反作用力,其大小由压力大小决定。
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