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重力是唯一沒有明確定義的物理量,,和支持力,萬有引力有啥區(qū)別,?

 錢國民 2019-06-19

曾經(jīng),,大概3年前,一次為了研究重力,,不惜查閱資料花費數(shù)小時,,最后發(fā)現(xiàn),重力是物理學里面唯一一個沒有明確定義的物理量,!

首先,,我們查閱一下官方的百度百科:

百度關(guān)于重力的解釋

百度解釋為:重力=mg,,即質(zhì)量乘以重力系數(shù),mg其實就是萬有引力,,也就是百度認為重力=萬有引力,。

1.萬有引力和拉力的關(guān)系

背景資料:其實,只要學過物理的人都知道,,這個定義是有前提條件的,,是在理想狀態(tài)下,地球不轉(zhuǎn)動的情況下得出的結(jié)論,。而事實上,,地球是自轉(zhuǎn)的, 線速度高達466米/秒,,換算成時速達1677.6km/小時,,我們常見的波音7系列飛機的時速也就800左右,地球自轉(zhuǎn)的速度簡直比飛機還快兩倍,。而我們?nèi)?,和地球表面的任何東西都按照一定的半徑大小繞地球作圓周運動,除了南北兩個極點外,。

實際上我們在地球上測量重力的時候,,拿個彈簧測力計,測出來的拉力當成了重力,。

如圖,,彈簧測力計測出來的蘋果重量為2.6N,我們課堂都將這個彈簧拉力,,當做是蘋果的重力,,而事實卻是。

這里的v就是線速度,,r是運動軌道半徑(約等于地球半徑)

矛盾點1:上圖中可以明確知道,,萬有引力F1比拉力F2是要大不少的,所以百度定義的重力(萬有引力)和我們實際測出來的拉力是有很大誤差的,,而我們學習的過程中是將F2當成重力在使用,。

1.萬有引力和支持力的關(guān)系

這里,我們將支持力分三種情況,,第一:在赤道,,第二:在南北半球,第三:在南北兩極點,。

1.在赤道上

這種情況和上面講到的彈簧測力計一模一樣,,只是受力從拉力變成了支持力。現(xiàn)在我們用一臺電子秤或者其他儀器測量,,這個比較好理解點,,就好比我們站在電子秤上稱體重一樣,。

這里我們將電子秤平臺看成地面

2.在南北半球

南北半球

這是南北半球,地球上的物理受力情況 ,,由圖可知,,我們在地球上用彈簧測力計或者天平或者電子稱重,測出來的力是F3,,但實際上受到的萬有引力是F1,。所以南北半球,我們將F3當做F1來使用,,也是有很大誤差的,。

3.在南北兩個半球

南北兩極

由圖可知,在南北兩極,,我們所謂的彈簧測力計測出來的力=萬有引力,,這個時候我們不管怎去說,都是一個值,。

當物理在太空中時:

太空中物體受力

在太空中時,,物體受到的重力=萬有引力

結(jié)論:

通過以上幾種情況分析,我們發(fā)現(xiàn),,重力并不能夠明確的被定義,。我們說重力是拉力(支持力)也不對,畢竟官方解釋并不是這樣,;如果說是萬有引力,,那么我們書本上學習的都得重新改版了,因為我們用測力計測出來的就當重力在使用,,而它并不等于萬有引力,,所以也好像不對。

而我們平時所做的就是,,將靜止在水平面上的物體所受的支持力大小認為等于重力大小,。官方解釋是由于物體受到引力而產(chǎn)生的力,這是一個模糊的概念,。有時候重力是支持力,,是萬有引力分力,有時候重力又=萬有引力,,那么重力應(yīng)該如何定義呢,?書本上說的就是等于支持力,是否不嚴謹,。

附:

我們所學的F1-F2=0,我們也知道老師認為的是地球不轉(zhuǎn)的時候

1.這是我們所學的,,F(xiàn)1=F2,,認為物體平衡,,萬有引力和支持力相等。(我們能測出來F2,,卻直接當成了重力來使用),,高中時候老師也說明這是地球不轉(zhuǎn)的時候,認為F1-F2=0,。

2.實際上是這樣的

考慮地球轉(zhuǎn)動的時候

我們舉例,,一個人的質(zhì)量是75kg,地球半徑是6371km,,v=466m/s,,算出來mv2/r≈2.556N,也就是說F1-F2≈2.556N,。

但從計算上來說這個值就有很大誤差,,我們?yōu)榱擞嬎惴奖悖龊唵翁幚?,這個也說得過去,,但是對于重力的解釋,我是一只有一種疑問的,,我個人認為,,在高中課本上沒有明確對重力的概念作出一個明確解釋。

有人認為重力就是地球的萬有引力,,不管在什么條件下都是萬有引力,,顯然這種解釋也是不太嚴謹?shù)模臀覀兘炭茣推綍r的解釋都不太相符,。而另外一種解釋是在地面上,,重力等于萬有引力的分力(即等于支持力),在太空中,,重力等于萬有引力,。

疑問:在地面上的物體,萬有引力一部分力提供向心力,,一部分力抵消支持力,,而我們把抵消支持力的這部分力稱為了重力;同樣在太空中,,萬有引力完全提供向心力,,我們卻又把提供向心力的力稱為重力。這一前一后,,萬有引力都有一個分力提供向心力,,前者把和支持力相等的那個分力當重力,后者把向心力當重力,,不知道大家讀到這里有沒有疑問呢,?

關(guān)于以上對重力的理解,,大家有什么看法呢?如果有不合理的地方,,歡迎提出,,并改正。也歡迎熱愛科學,,熱愛物理的朋友們關(guān)注我,,為你解答物理現(xiàn)象,物理原理,,一起交流學習,!謝謝

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