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  • 1 # 使用者2195486961218

    弧形拱門的重力的作用點是在它的弧的圓心上。

    物體由於地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物體是地心。重力的方向總是豎直向下。物體受到的重力的大小跟物體的質量成正比,計算公式是:G=mg,g為比例係數,重力大小約為9.8N/kg,重力隨著緯度大小改變而改變,表示質量為1kg的物體受到的重力為9.8N。重力作用在物體上的作用點叫重心。

    能使物體獲得重量的力不只是萬有引力,還有慣性。因為它們都是同時作用在物體的每一個質元上。所以重力的概念被提升為:能使物體獲得重量的萬有引力和慣性的共同作用叫重力。這是提升後重力概念的深邃之處。

    同一物體所受重力在不同情況下可以變化,大於正常值時稱作超重,小於正常值時稱作失重。這是重力概念提升後的明顯改觀。

    此時重力概念的適用範圍遠遠地擴大,它適用於宇宙中的任何天體、人造天體和飛行器,當然包括地球。

    施力物與受力物

    在近似情況下可以認為,重力的施力物體是地球,受力物體是地球上或地表附近的物體。

    重力的大小和方向

    由於地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力。方向總是豎直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和兩極指向地心)。地面上同一點處物體受到重力的大小跟物體的質量m成正比,同樣,當m一定時,物體所受重力的大小與重力加速度g成正比,用關係式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值約為9.8N/kg,表示質量是1kg的物體受到的重力是9.8N。(9.8N是一個平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在兩極上g最大,g=9.83N/kg。N是力的單位,字母表示為N,1N大約是拿起兩個雞蛋的力)

    重力並不等於地球對物體的引力。由於地球本身的自轉,除了兩極以外,地面上其他地點的物體,都隨著地球一起,圍繞地軸做近似勻速圓周運動,這就需要有垂直指向地軸的向心力,這個向心力只能由地球對物體的引力來提供,我們可以把地球對物體的引力分解為兩個分力,一個分力F1,方向指向地軸,大小等於物體繞地軸做近似勻速圓周運動所需的向心力;另一個分力G就是物體所受的重力。其中F1=mrw^2(w為地球自轉角速度,r為物體旋轉半徑),可見F1的大小在兩極為零,隨緯度減少而增加,在赤道地區為最大F1max。因物體的向心力是很小的,所以在一般情況下,可以近似認為物體的重力大小等於萬有引力的大小,即在一般情況下可以略去地球轉動的影響。其中引力的重力分量提供重力加速度,引力的向心力分量提供保持隨地球自轉的向心加速度。

    重力大小可以用測力計測量,靜止或勻速直線運動的物體對測力計的拉力或壓力的大小等於重力的大小。

    重力的作用點

    物體的各個部分都受重力的作用。但是,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力作用都集中於一點,這個點就是重力的作用點,叫做物體的重心(center of gravity)。

    重心的位置與物體的幾何形狀及質量分佈有關。形狀規則,質量分佈均勻的物體,其重心在它的幾何中心,例如粗細均勻的棒的重心在他的中點;球的重心在球心;方形薄板的重心在兩條對角線的交點。地球對物體的重力,好像就是從重心向下拉物體。若用其他物體來支援著重心,物體就能保持平衡。但是重心的位置不一定在物體之上。可以用懸掛法來確定。

    質量分佈不均勻的物體,重心的位置除跟物體的形狀有關外,還跟物體內質量的分佈有關。載重汽車的重心隨裝貨多少和裝載位置而變化,起重機的重心隨著提升物體的重量和高度而變化。

    重心位置在工程上有相當重要的意義。例如起重機在工作時,重心位置不合適,就容易翻倒;高速旋轉的輪子,若重心不在轉軸上,就會引起激烈的振動。增大物體的支撐面,降低它的重心,有助於提高物體的穩定程度。

    測量重力,用彈簧秤。

    彈簧秤又叫彈簧測力計,是利用彈簧的形變與外力成正比的關係製成的測量作用力大小的工具。彈簧秤分壓力和拉力兩種型別,壓力彈簧秤的托盤承受的壓力等於物體的重力,秤盤指標旋轉的角度指示所受壓力的數值。拉力彈簧秤的下端和一個鉤子連在一起(這個鉤子是與彈簧下端連在一起的),彈簧的上端固定在殼頂的環上。將被測物掛在鉤上,彈簧即伸長,而固定在彈簧上的指標隨著下降。由於在彈性限度內,彈簧的伸長與所受之外力成正比,因此作用力的大小或物體重力可從彈簧秤的指標指示的外殼上的標度數值直接讀出。

    在使用時應注意所測的重力或力不要超過彈簧秤的量度範圍,還應檢查,在彈簧秤未掛物體時指標是否指在零刻度,若不在零刻度可進行修正。此外還應注意勿使彈簧和指標跟外殼摩擦,以免誤差過大。

    利用彈簧在被測物重力作用下的變形來測定該物質量的衡器。

    彈簧具有受力後產生與外力相應的變形的特性。根據胡克定律,彈簧在彈性極限內的變形量與所受力的大小成正比。稱重時,彈簧變形所產生的彈性力與被測物的重量(重力)相平衡,故從變形量的大小即可測得被測物的重量,進而確定其質量。彈簧秤的稱量可從1毫克到數十噸。其中,載荷在2mg以下的,採用石英絲彈簧;載荷在5g以下的,採用平卷彈簧;載荷量更大的,採用螺旋彈簧和盤形彈簧。

    彈簧秤

    常見的彈簧秤是使用螺旋彈簧製成的彈簧案秤。從圖2中可看出,在被測物放入秤盤後,螺旋彈簧在被測物重力作用下被拉伸,拉伸時透過槓桿裝置使齒條作直線運動而帶動齒輪指標軸旋轉。當彈簧被拉伸產生的彈性力與被測物重力平衡時,指標就在刻度盤上指示被測物的重量值。

    彈簧秤具有結構簡單、讀數直觀的優點。但因彈簧具有彈性滯後的特性,且易受溫度等外界條件變化的影響,故其準確度、靈敏度較低。此外,其稱重結果還因重力加速度的不同而有所差異。

    希望我能幫助你解疑釋惑。

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