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1 # 飛鴿物理
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2 # 知足常樂0724
地球引力對於地球生命來說是不可或缺的環境因素,失去了重力生命活動將會陷入無盡的混亂。但是,當人類去到距離地表十幾千米的地方時,又會出現失重現象;難道地球引力就真的不過如此嗎?從一些以太空為題材的科幻電影中,我們可以看到宇航員在距離地表十幾千米的地方,這幾乎不受到地球引力的束縛,而感覺身體輕盈,自由自在,因此很多人就此認為一代人體與地表之間的距離逐漸變大,大到一定程度之後,地球對人體的引力就完全消失了;實際上這種觀點是存在誤區的。因為他們沒有意識到引力作為宇宙四大基本力之一。它最為顯著的特點就是,它的作用範圍可以無限廣,這也就是說即使你去到了太陽系外的任何地方,理論上仍然受到地球引力的影響,只不過這種影響微乎其微,幾乎可以忽略不計而已。但是即使宇航員去到距離地表十幾公里甚至上百千米的地方,他仍然受到地球強烈的引力作用。
但為什麼宇航員沒有明顯感受到依然受到束縛而是感覺失重了呢?這其中就與另外一個力有關了,它就是向心力。根據萬有引力公式,地球對任何物體的引力都與地球質心與該物體之間的距離成反比。而地球半徑超過6000千米,因此人類只是離開地面幾十千米,在計算中可以忽略不計,這是即使人類去到地球軌道上依然受到引力的原因。
而人類感受不到地球引力束縛的真正原因,則是引力充當了向心力。學過中學物理的朋友都知道,物體在做穩定的圓周運動時會產生一個向心力,而跟隨著繞著地球旋轉的飛船,宇航員在船艙內也會產生向心力,否則會被地球直接甩出去,這時候地球對飛船的引力就變成了飛船,做圓周運動的向心力;宇航員的受力情況也是如此。
當重力用來充當向心力的時候,人體自然感受不到重力帶來的束縛,因此我們可以看到船艙內的宇航員大多是飄浮在空中的,如果做圓周運動的飛船突然間停了下來,導致向心力突然消失,向心加速度也跟隨著消失,那麼這時候重力的作用就重新體現了。向心加速度會轉化為重力加速度在人體上作用;漂浮在空中的宇航員會立刻跌落在船艙的地板上,飛船也會墜入大氣層中。
因此我們可以得出一個結論,無論人類飛到距離地面多高的地方,始終都會受到地球引力的作用,只不過在不同位置引力的作用形式不同而已,有人可能會對此提出疑問。
根據牛頓提出的萬有引力定律,地球對物體產生的引力,會隨著兩者之間的距離增加迅速衰減,在數學上存在無限大的說法,因此如果當兩者之間的距離趨於無限大時,地了嗎?按照萬有引力公式來說卻是如此,但是我們在數學上研究的是概念和理論的東西,無限大也只是一種表述而已,從唯物辯證的角度來看,多麼微弱的存在也終究是存在。
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不是因為失去引力,引力在任何地方都有,只是距離越遠引力越小,失重只是“錯覺”。萬有引力讓你做了其他運動,而不是墜落