重力、引力、向心力關系透析
2007-12-31 00:00:00李小蓮
物理教學探討 2007年11期
分析重力加速度隨緯度或高度變化時，要具體分析是地面上隨地球自轉的物體，還是環繞地球運行的天體。
1、對地面上隨地球自轉的物體來說，它所受的地球引力(F)方向沿半徑指向地心，它的一個分力重力(mg)豎直向下，另一個分力向心力(Fn)垂直地軸，如圖所示。
應用正弦定理：
通常說重力與引力近似相等，是因為向心加速度很小（如在赤道，向心加速度a=Rω2=0.034m/s2遠小于重力加速度g=9.8m/s2)，故在近似計算中可忽略地球自轉的影響，而認為地面上的物體的重力和物體受到的引力大小相等。然而，在有些問題中則必須嚴格區分引力和重力，否則就得不出正確的答案。
例如 某星球（行星）一晝夜的時間為T，用彈簧秤稱某一物體，在該星球赤道上的示數比在兩極的示數小10％，則該星球的平均密度為多少。
總之，凡是涉及到重力、引力、向心力、三者關系的問題必須明確是隨地球自轉的物體，還是環繞地球運行的天體，若是隨地球自轉的物體重力、向心力是引力的兩個分力，重力隨緯度變化；若是環繞地球運行的天體，重力、引力、向心力三者相等，重力隨高度變化。不能混為一談。
練習 地球赤道上的物體重力加速度為g，物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度為a，要使赤道上的物體“飄”起來，則地球的轉速應為原來的()。
（欄目編輯羅琬華）
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