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  • 1 # 飯後科普

    秤不一樣!在地球上進行稱重,此時物體的重量和地球的重力有關,也就是俗稱的重力加速度G,因此我們只需要探究重力在地球的不同地方會有什麼不同。同一塊鐵和秤,在赤道和北極點上稱重,此時重力受到兩個因素的影響!

    海拔

    假如在赤道和北極點的海拔高度不同,對於重力也會是不同的,重力加速度的數值隨海拔高度增大而減小。排除其他因素,也就是說假如北極點的海拔比赤道的海拔高很多,理論上赤道的鐵會比北極點上的鐵更重!但是這種對比的結果是非常細微的,因為當物體距地面高度遠遠小於地球半徑時,g變化不大!所以這裡的海拔我們可以忽略不計!

    維度不同重力不同

    距離地面同一高度的重力加速度,也會隨著緯度的升高而變大,這是因為由於地球的自轉,會對地面的物體產生離心力,速度越快,離心力越大!很明顯赤道的離心力明顯大於北極點的離心力(北極點幾乎沒有離心力)。就好比你站在赤道上一天,地球已經帶著你轉了一個赤道的長度,而你站在北極點,地球只帶你轉了一圈,旋轉的速度更快!所以離心力會抵消一部分重力,也就是說同一塊鐵和秤,赤道上的鐵輕於北極點上的鐵!

  • 2 # 純野生科學家

    肯定是不一樣囉。無論這塊鐵在哪裡,它的質量是恆定的,但它的重量是會發生一些變化的。你用稱,稱量的就是它的重量。以前聽過一個小故事,說一個商人在荷蘭買了五千噸魚,裝上貨輪運往索馬利亞(這是要喂海盜???)的摩加迪沙。船到索馬利亞後一卸貨,港口稱重的結果表明魚竟然少了三十來噸。沒靠過岸,沒失過竊,三十噸魚哪裡去了呢?後來他們才知道,魚沒有丟,這是大自然開的一個小玩笑。

    地球是個不規則的球體,因為自轉,她的赤道要比兩極隆起一些。這就造成了位於赤道的索馬利亞和位於北緯53度的荷蘭兩地與地心的距離並不相同——索馬利亞距離地心更遠一些。而引力強度與距離的平方成反比,距離越遠引力越弱,所以在距地心更遠的赤道上,物體受到的引力影響肯定要略弱於在荷蘭。還有一個因素,同樣與地球自轉有關。無論在兩極還是赤道,地球自轉的角速度都是每小時15度,但線速度不一樣。你站在北極點上的話,線速度為零,但要是站在赤道上,你的線速度則高達每秒465米。想象一下,你在赤道上是否會比在高緯度地區承受更大的“離心力”呢?這也會使你的重量略微減輕一些。

    不用鍛鍊,不用捱餓,只要去三沙,立馬輕一斤……

  • 3 # 核先生科普

    直接答案:即使同一塊鐵和秤,在赤道和北極點稱出來的結果也是不一樣的,也就說即使同一個人,在兩極和赤道處稱得的體重結果也不一樣。

    那麼到底在赤道還是北極點稱體重更大呢?

    我們知道地球是一個球體,且一直在自轉,地球自轉的角速度在全球各地都一樣(除了兩個極點),所謂角速度,就是指地球在單位時間內轉過的角度。

    地球自轉的角速度雖然相同,但地球自轉的線速度卻並不相同,如下圖所示,越是靠近赤道,線速度越快,最大可達1670千米/小時,越是靠近兩極,線速度越小,兩個極點處的線速度最小,線速度為零。

    線速度越大的地方,受到的向心力(大小為質量m×向心加速度(w^2)*R)就越大,即赤道處的向心力最大。

    以上是必須要知道的物理知識。下面介紹下彈簧稱的原理。

    如圖所示為彈簧秤的結構圖,彈簧秤的原理是胡克定律,即彈簧掛鉤處的拉力與彈簧的形變成正比。

    彈簧的形變越大,我們肉眼讀出的示數也就越大。測量的重量用mg表示;

    有如下關係:

    (測量到的重量mg)=(萬有引力)-(向心力m(w^2)*R);

    由上面知道赤道處的向心力最大,故赤道處測量得到的重量mg就最小。

    由上面還得出這樣一個結論,同一個物體在地球上不同地點測量的重量不同,重力加速度g也是不同的,實際上也是這樣的。地球表面的重力加速度是一個範圍,介於9.78和9.83m/(s^2)之間,我們初中做題時使用的9.80 m/s^2,實際上是選用的緯度為45度處的重力加速度。

    上圖所示為個緯度加速度值,從上面可看出赤道和兩極處重力加速度相差0.034m/s^2,一個體重80公斤的人在赤道和兩極處體重大約相差0.278公斤。

    問題來了,如果將彈簧秤換成天平,在赤道和兩極處的測量的結果是一樣的嗎?

  • 4 # 科普子期君

    如果用彈簧秤來稱讀數不一樣,如果用天平秤則讀數一樣。

    首先,一個物體的質量是不會因為它所處的位置而發生改變的,質量只跟它的密度和體積有關。而重量則不一樣,一個物體的重量會受到重力加速度g的影響,導致同質量的物體在不同地區會有不同的重量。

    同質量的一個物體在地球赤道上的重量較輕,在地球北極點的的重量較重。因為它們所處的位置到地球引力中心的距離不一樣,橢圓的地球導致了赤道離地球引力中心更遠(重力加速度g更小),而北極離地球引力中心更近(重力加速度g更大)。

    除此之外還有地球離心力的作用,相對於北極點,在赤道上的物體都會由於地球的自轉而產生離心力,離心力會抵消一部分重力,這也會使赤道上的物體在彈簧秤上變得更加的輕。

    如果用天平代替彈簧秤,最後在兩地將會得出同樣的結果,因為這個過程不會使用到引力加速度g進行計算。

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