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1 # 漫步科學
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2 # 大偉140797056
人是時時刻刻都受到地球引力的,但在未進行系統性的教育訓練前,人不容易把所受的地球引力表述出來。
人在兒童時期娛樂時就會玩滑梯,上到一定高度再從滑梯上部滑下來,滑動速度會越來越快,看體育上的跳水比賽,運動員無論用多大力氣向上跳躍,最終都會跌到跳板或跳臺下的水面裡,人的身體有一副骨架支撐,骨骼在肌肉和肌腱幫助下可以構成人體的直立,但是時間長了,人會覺得疲倦,疲勞是因為人的身體對抗地球引力產生的生理反應。中小學教育中的體育課都有跳高跳遠專案,具體個人的跳高和跳遠都有一點點限度,有思考推理能力的人也都認為這是地球引力發生了作用。
高中物理課有平拋體和斜拋體運動,它反映了平常人以體力丟擲的物品,最後都以一條拋物線這種曲線落下在地球表面,究其科學原因都是受到地球引力產生一條兩種力合成的軌跡,高中物理還指出,斜拋體物品如果不能夠達到第一宇宙速度(每秒8公里)時,物品最後仍然在地球引力下跌回地面。
在人類生活中,人們往往把地球引力導致的結果進行歸納化,例如水向低處流就是一種地球引力作用對液態物質的樸素表述,人們用盤子去對抗地球引力對水或液體採取了留置就是一個例子。有些外來隕石進入地球引力影響範圍內,這些物品除了發光發熱引起人的注意後,殘留的隕石最後落到地面,人們就有理由認為這是地球引力的作用。
首先是因為我們長時間生活在這種引力環境中,不管是人體自身還是生活經驗,都已經非常熟悉這種環境了,算是當局者迷吧,再者,對於我們來說,地球上引力的變化微乎其微,我們是感受不到的,這種情況就像是乘坐恆速前進的輪船,周圍海水紋絲不動,很難辨別船是否處於運動狀態。
人類世代生活在地球上,早已適應了地球上的環境,要想直觀的感受引力,就要先體會一下“沒有引力”是什麼感覺。作為普通人我們很難有機會像宇航員那樣進入太空去體驗零重力,但是在日常生活中,我們也經常會經歷短暫的失重,比如乘坐加速下降中的電梯,這種體驗對於第一次乘坐電梯的人來說感覺尤為明顯。我們從高處跳下做自由落體運動,也是一種失重表現,但是這個過程很短暫,而且在下降過程中往往肌肉緊繃,注意力肯定沒在失重這一塊,所以感覺不到失重。如果長時間體驗失重,在恢復常態後,往往感覺雙腿沉重,腳底壓力變大,這種情況下就可以看做是對引力的感覺了。
感受不到引力不等於沒有引力我們感受不到地球引力是因為我們長時間生活在這種引力環境中,而且這種引力的變化非常微小,如果它像風一樣,忽大忽小,那我們肯定就會有直觀的感受了。
引力作為一種長程力,通常我們認為它的作用距離是無限遠的,即使身處空間站中的宇航員,也會受到地球引力的束縛,否則他們早就漂走了,由於他們圍繞地球做圓周運動,這種離心運動產生的慣性力與地球的引力互相平衡,所以他們才會感受到失重。如果利用萬有引力定律F=(Gm1m2)/r^2來分析引力,即使你身處銀河系的另一端,依然會受到地球引力的影響,但是這個值已經微乎其微了。
在地球上引力不完全等於重力由於地球自轉的影響,我們感受到的重力實際上是地球引力與我們做離心運動產生的慣性力的合力,除非在地球南北極點,否則重力實際上是略小於引力的,在赤道附近重力與引力的差值最大。
除了地球自轉的影響,隨著所處位置海拔的變化,所受引力的大小也會改變,這一點相當於增加了萬有引力定律F=(Gm1m2)/r^2中r的值。
綜上所述,我們之所以感受不到引力 ,一是因為我們長期身處這種引力環境中,早已適應了這種引力下的生活。二是因為地球上引力可以近似看做是一種恆力,我們無法產生對比感受,假如月球距離我們非常近,當月球經過我們頭頂時,我們就有可能感受到地球引力效果的變化。