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  • 1 # 老頑童攝影師

    有差異,在回答這個問題之前要理解質量與重量的區別,我們經常說某某東西的重量是多少公斤。實際上在物理學上重量與質量是不一樣的概念。質量是指一個物體所包含的物質的量,質量越大的物體引力就越大。在地球上引力的平均數是9.8N/KG,但在月球上月球的引力只有地球的1/6左右。也就說一個在地球上稱重60KG的人到月球上稱重大約只有10KG。但這個人的質量並沒有發生改變(如果換用月球的引力常數大約1.63N/KG,其質量並沒有發生改變。改變的原因是參考系發生了改變),稱重這個過程其實是對這個人的重力進行測量,那麼重力哪裡來的?是萬有引力在施加的力,稱重所得也就是這個人與月球之間相互的引力。

    那麼為什麼我們在地球上稱重明明稱的是重力不用牛頓作為單位呢?這是因為我們生活在地球上,用地球作為參考系,引用了地球上的一個引力常數9.8N/KG,一個物體的重力=質量*引力常數(重力加速度),所以已地球作為參考系,所得重力/引力常數等於這個物體的質量。

    其實說這麼多,不如一個數學公式來得直接:萬有引力F=GMm/r^2,其中G是引力常數,而M和m就分別代表兩個物體的質量,r代表兩個物體之間的距離。

    影響引力大小的因素中半徑也是一個因素,但這個因素在地球上的物體之間產生的變化也是非常小的,小到微乎其微。不過確實有人做過相關的實驗,英國某大學有個教授就帶著學生,用同一個高精度電子秤在不同地方對同一個物體進行稱重。最後發現在山頂和海平面附近確實存在引力細微的變化(優酷上可以搜到這個實驗的影片)。其實看看人造衛星軌道也知道,宇航員到了太空受到的引力就減小了,但並不是沒有引力了,為什麼宇航員不會掉下來?在太空漫步時,餘航宇只是相對於空間站、衛星是靜止的,但相對於地球卻是在做圓周運動,此時萬有引力是圓周運動的向心力。地球同步軌道衛星也僅僅只是相對於地球上的某一個點相對靜止,對於地球這個質點來說是在做勻速圓周運動,角速度與地球自轉的線速度一致。

    假設如之前那幾個回答,質量與引力無關,為什麼描述黑洞時都要說這個黑洞是多少倍太陽質量的黑洞?

    我再來補充一下前面幾位回答的朋友說到的落體問題。假設在10米高的位置上有兩個物體,質量分別是10KG和100KG,同時釋放(不考慮空氣阻力)的落體問題。結果肯定是同時落地,伽利略已經證明過了。

    這裡我不想用什麼加速度公式來計算這個問題,就用能量守恆定律來解答。我們用m來代替10kg那個物體的質量。物體相對於地面有10米的高度h,從釋放到接觸地面的瞬間,物體獲得速度,速度對於整個物體來說叫做動量。來解釋整個過程:

    物體的初始能量——勢能:mgh

    物體落地瞬間的末能量——動能:1/2mv^2

    由於能量不會憑空剷射也不會憑空消失,只能從一個物體傳給另一個物體或者從一種形式轉換成另外一種形式。這裡不考慮空氣阻力,那麼重力勢能完全轉換為動能,所以可以得到等式:mgh=1/2mv^2,等式兩邊的m相互抵消,我們會發現在自由落體過程中,質量並沒啥關係。

    至於g僅僅是以地球作為參考系計算出來的重力加速度或者說是重力常數。作為加速度時,值為9.8m/s^2,作為重力常數時,值為:9.8N/KG

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