重量、質量、重力、引力該如何區分？它們之間到底是什麼關係？什麼是超重和失重？”

這是一組糾纏不清的問題，也是讓很多人頭疼的問題；

這是一組中學時應該搞懂的、但是很多人一輩子也沒搞懂的問題；

這就是我接下來要講的問題。

一、“重量”指的是“重力”還是“質量”？

質量是表示物質多少的物理量，單位是千克（kg）；而力（重力就是一種力）是兩個物體之間的相互作用，單位是牛頓（N）——它們量綱不同，是完全不同的物理量。“重量”是一個口語中的表達，那麼，“重量”到底指的是“質量”還是“重力”呢？

先看一個生活中的場景

A：你多重？

B：我不告訴你！

A：告訴我好麼？

B：好吧，我100斤多一點…

A：多了多大一點？

B：多了30斤，還問嗎？

……

一笑之餘，我們看看其中的問題：

A問B多重，到底是在問B的什麼？B要回答自己的哪個“引數”？

當然，這裡的“多重”，就是在問“重量”，這沒有異議，但是這個“重量”指的是“重力”，還是“質量”呢？

從B的回答來看——100斤多一點——是回答了一個“質量”，因為“斤”是質量單位。2斤等於1公斤，也就是1千克。

但是，其實這裡的“重量”，應該指的是“重力”，“你多重”是在問“你的重力是多少”。

所以，如果是兩個物理學家，那麼對話應該是這樣的：

A：你的多重？

B：我多重？——我的質量是50千克，所以我的重力約等於質量乘以重力加速度（約等於10N/kg），是500牛。

A：哦，我不信。

B：為什麼？

A：你哪有這麼輕？

B：我只是用斤做單位，然後保留一位有效數字罷了。

……

回到正題，結論：

重量指的是重力，而非質量。

二、“重力”和“引力”是什麼？

先說引力：

引力是萬有引力的簡稱，傳說中牛頓因為被蘋果砸中而悟出的世間至理：世界上任何兩個物體之間，都存在著一種相互吸引的作用，這種作用稱為萬有引力。我們用 Fg 表示引力。

萬有引力的表示式：

萬有引力定律

這個力，與兩個物體的質量成正比，和它們之間距離的平方成反比，比例係數為G，被稱為萬有引力常量，大小為G=6.67×10-11 N·m^2 /kg^2。是偉大的卡爾迪許先生，在實驗室中測出來的。（更多卡文迪許測重力加速度的故事，關注後即可看到）

我們用 Fg 表示引力。

再說重力：

重力是支援力的體現。

“在某處所感受的支援力的大小”可以作為重力的定義。

我們無法直接測量重力，我們測量重力時，通常都是測出和重力平衡的那個力。比如我們用彈簧測力計把物體懸掛起來，並且靜止不動（注意，這個很重要），那麼測力計的示數就等於物體受到的重力。——我們就測出了重力。

另一個例子：我們覺得自己很重，是因為地面支援著我們。我們之所以感覺受到了重力，其實是因為感覺到了支援力。在靜止站立時，支援力等於重力。

好，再次強調一下：重力是支援力的體現。用 G 表示重力，用 N 表示支援力的話，則

G = N

因為受到支撐，你才覺得自己很重！跳起來吧！你會獲得片刻的身輕如燕，因為在空中沒有支撐力，所以你感覺不到自己的重力——你完全失重了！

所以，失重指的是失去一部分或者全部的支撐力。

在空中時牛處於完全失重狀態

飛機失去動力後人和物體“飄”了起來

在空中 特技人員可以任意做動作 很大程度是因為失重了

這裡引入兩個概念：靜止時的重力和運動時的重力（豎直方向加速）。

物體靜止時的重力：用 G0 表示

引力是重力產生的根本原因。

重力是引力的一部分——靜止物體的重力是引力扣除自轉向心力之後的那部分。

我們用 F向 表示該向心力，則

G0 = Fg - F向

其中

向心力的表示式

表示式中：R指的是到地軸的距離，T是地球的自轉週期，也就是1天。

當然下式依然成立：

G0 = N

如上文所述，你想要知道 G0 有多大，需要測出 N 。

生活中所說的重力，通常指的是靜止時的重力，我們用 G0 表示。

在不考慮地球自轉的情況下，靜止重力和引力之間取等號，即

G0 = Fg

若地球是標準球體 則在地球上各個地方 Fg是相同的

物體豎直方向加速運動時的“重力”：用 G動 表示

當物體運動時，若豎直方向有加速度，那麼它所受的豎直方向的支援力（權且還稱為支援力）也會改變——那麼也就是說，它的重力也會改變——要麼增大，稱為超重；要麼減小，稱為失重。

以向上為正方向，利用牛頓第二定律：

N-G0 = ma

在加速運動的電梯中 感覺支援力變化

變換得

N = G0+ma = G動

a 大於零，則 a 方向向上，G動 > G0，稱為超重。反之，稱為失重。

簡單總結：

重力是支援力的體現 ，重力可以分兩層來理解：

G0 = Fg - F向 = N

2.運動時的重力：用G動來表示。

G動 = G0 + ma = N

重力會改變，因為支援力會改變

例子：

我們把地球當成一個理想的密度均勻的球體，那麼對於同一個物體：

1.在地球不同緯度，萬有引力都是相同的，但“由於自轉引起的向心力”會有不同，緯度越高，這個向心力會越小。所以緯度越高，同一個物體的重力（等於引力減去向心力）會越大。

2.在同一個地點，物體豎直方向的運動狀態會影響支援力，也就影響重力。當物體運動的加速度方向向上時，我們所感覺到的重力——其實就是物體所受的的支援力——會大於“平時的重力G0（約等於引力）”，這是就超重現象。

在太空中 沒有上下之分

太空行走

四、總結

在我們引入靜止重力、運動重力以及支援力的概念之後，重量、重力、引力、質量、支援力五者之間的關係是：

重量指的是重力，而非質量。引力是重力產生的原因，重力是引力的一部分。重力是支援力的體現，透過支援力來定義和測量重力。同一個物體，在地球（理想地球）表面任何地方，引力是一樣的；但是由於F向不同，所以靜止時的重力G0不同，G0=Fg-F向=N。研究一個在地球表面小範圍內運動的物體時，近似的取Fg=G0。又有G動=Fg+ma，即 G動=G0+ma=N，當加速度向上，N>G0時，稱為超重；加速度向下，N<G0時，稱為失重。

再提供兩個例子來說明：

例子一：

在空間站裡：1.宇航員受到的引力和在地表時只相差1%；2.“由於空間站繞地球轉動所需的向心力”完全等於“宇航員受到的引力”，所以靜止時的重力G0=Fg-F向=0，也就是宇航員的G0=0，處於完全失重的狀態；3.宇航員所受空間站的支援力N=0，也就是他們和空間站之間沒有力的作用，運動重力G動=0。

例子二：

在自由下落的電梯裡：1.由於向心力小到可以忽略，G0基本上等於Fg。2.G動=N=Fg+ma，以向上為正方向，a>0，為超重，a<0為失重。

說明：

1.閱讀理解本文要對牛頓三大定律、萬有引力定律和圓周運動有一定的瞭解。

更多靠譜的物理相關內容，請關注“蘇格爸的奇妙物理”。點關注，不迷路。你的支援是我最大的動力。

質量是物理多所喊物質多少，他是一個標量，單位牛。

而重力是由於地球形成而產生，它是萬有引力一個一個分力。萬有引力分解成兩個力，一個重力，一個向心力。實際上重力是一個效果力，所以你別說它反作用力

在同一地方重力與質量成正比。重量僅僅是重力大學而已！

Matter is influenced by gravity, and both produce weight and gravity. Weight is a static quantity of an object subject to gravitation, it is constant. For example, a person"s weight, refers to the person under the weight of gravity. Gravity is the amount by which an object is moved by gravity. It is not constant and varies with the dynamic velocity distance. Like a 100

為什麼地球有地心引力呢？物理學推理是根據萬有引力理論，一切有質量的物體之間產生的互相吸引的作用力（方向指向各自重心）。

地球本身質量非常大，因此對地球上的物體所表現出來的吸引力，即地心引力（方向指向地心）。重量、重心、引力之間的關係與平衡因為地心引力是一切有質量的物體之間產生的互相吸引的作用力。地球對其他物體的這種作用力，叫做地心引力。其他物體所受到的地心引力方向向著地心。

這是由於地球自轉造成的.地球自轉會產生一個叫地轉偏向力的力.在北半球它使物體在運動時方向想右偏;在南半球它使物體運動是方向向左偏.所以在北半球是逆時針,在南半球的話就是順時針.

根據牛頓的萬有引力定律，任何有質量的兩種物質之間都有引力。

實驗證明本來地球本身有相當大的質量，所以也會對地球周圍的任何物體表現出引力。拿一個杯子舉例，地球隨時對杯子表現出引力，杯子也對地球表現出引力。但是地球的質量太大了，對杯子的引力也就非常大，所以，就把杯子吸引過去了，方向，就是向著地球中心的方向，這個力就是地心引力。

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，一個分力資料，所以分析物理學原理方向指向地軸，大小等於物體繞地軸做勻速圓周運動所需的向心力；另一個分力學關係就是物體所受的重力(圖示)其中力學，地球自轉角速度，物體旋轉半徑)，可見大小在兩極為零，隨緯度減少而增加，在赤道地區為最大資料，因物體的向心力是很小的，在一般情況下，所以可以認為物體的重力大小就是萬有引力的大小，即在一般情況下可以略去地球轉動的效果。這就是重量、重力及引力之間的相互作用！