剛接觸重力時,教材對重力的表述是:由於地球的吸引而使物體受到的力。這一表述說明,地球對物體的引力並不是物體的重力,地球引力是產生重力的原因。重力與萬有引力有什麼區別呢?
物體靜止在北極、赤道及一般位置的受力如圖所示.
物體在這三個典型位置都要受到地球的引力F,地面的支援力FN.
若不考慮地球的自轉,則根據平衡條件有:F=FN.
生活中,我們常認為物體受到重力mg和地面的支援力FN,物體的平衡關係為“mg=FN”.
也就是說,若不考慮地球的自轉,地球對物體的萬有引力全部表現為重力.
若考慮地球自轉的影響,下面以地球北極和赤道上相對靜止的物體為研究物件,受力分析如圖所示.
物體在這兩個典型位置仍要受到地球的引力F,地面的支援力FN.
在赤道上,物體隨地球做勻速圓周運動,根據牛頓第二定律有:
也就是說,當考慮地球的自轉時,在南、北兩極,萬有引力仍只表現為重力mg,但在赤道上,萬有引力表示為兩個效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉的向心力(F向= m·ω2·R)。
物體相對靜止在地球其他位置時,萬有引力仍表現為兩個效果,如下圖所示,即在一般位置:萬有引力F可按效果分解為重力mg和向心力F向.
(1)透過以上分析可以看出,在地球表面,越靠近南、北兩極g值越大.
(2)由於物體隨地球自轉所需的向心力F向= m·ω2·R較小,所以常認為萬有引力近似等於重力.
該公式常用於g已知而M未知時的數量代換,稱為黃金代換.
剛接觸重力時,教材對重力的表述是:由於地球的吸引而使物體受到的力。這一表述說明,地球對物體的引力並不是物體的重力,地球引力是產生重力的原因。重力與萬有引力有什麼區別呢?
1. 不考慮地球自轉的影響物體靜止在北極、赤道及一般位置的受力如圖所示.
物體在這三個典型位置都要受到地球的引力F,地面的支援力FN.
若不考慮地球的自轉,則根據平衡條件有:F=FN.
生活中,我們常認為物體受到重力mg和地面的支援力FN,物體的平衡關係為“mg=FN”.
也就是說,若不考慮地球的自轉,地球對物體的萬有引力全部表現為重力.
2. 考慮地球自轉的影響若考慮地球自轉的影響,下面以地球北極和赤道上相對靜止的物體為研究物件,受力分析如圖所示.
物體在這兩個典型位置仍要受到地球的引力F,地面的支援力FN.
在赤道上,物體隨地球做勻速圓周運動,根據牛頓第二定律有:
也就是說,當考慮地球的自轉時,在南、北兩極,萬有引力仍只表現為重力mg,但在赤道上,萬有引力表示為兩個效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉的向心力(F向= m·ω2·R)。
物體相對靜止在地球其他位置時,萬有引力仍表現為兩個效果,如下圖所示,即在一般位置:萬有引力F可按效果分解為重力mg和向心力F向.
3.拓展延伸(1)透過以上分析可以看出,在地球表面,越靠近南、北兩極g值越大.
(2)由於物體隨地球自轉所需的向心力F向= m·ω2·R較小,所以常認為萬有引力近似等於重力.
該公式常用於g已知而M未知時的數量代換,稱為黃金代換.