一圖看懂重力與萬有引力!看完這個,拿滿分不是夢~

2021-02-21 來點物理

在1665至1667年間，牛頓就開始思考引力問題~

一天傍晚，他坐在蘋果樹下乘涼，一個蘋果從樹上掉了下來。他忽然想到：為什麼蘋果只向地面落，而不向天上飛呢？

他分析了哥白尼的日心說和克卜勒的三定律，進而思考：行星為何繞著太陽而不脫離？行星速度為何距太陽近就快，遠就慢？離太陽越遠的行星，為何運行周期就越長？牛頓認為它們的根本原因是太陽具有巨大無比的吸引力。

經過一系列的實驗、觀測和演算，牛頓發現太陽的引力與它巨大的質量密切相關。牛頓進而揭示了宇宙的普遍規律：凡物體都有吸引力；質量越大，吸引力也越大；間距越大，吸引力就越小。這就是經典力學中著名的「萬有引力定律」。

 什麼是重力？ 

高中物理（必修一）關於重力是這樣定義的：地面附近一切物體都受到地球的吸引，由於地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。書上沒有說重力就是引力，也沒有說重力等於引力。

 重力和引力是什麼關係呢？ 

質量為ｍ的物體在地球表面上受到地球的萬有引力為Ｆ＝ＧＭｍ／Ｒ2，式中Ｍ為地球的質量。由於地球在不停地自轉，地球上的一切物體都隨著地球的自轉而繞地軸做勻速圓周運動，這就需要向心力，這個向心力的方向是垂直指向地軸的，它的大小為ｆ＝ｍｒω2，式中ｒ是物體距地軸的距離，ω是地球自轉的角速度。這個向心力只能來自地球對物體的引力Ｆ，它是引力Ｆ的一個分力，引力Ｆ的另一個分力是物體所受的重力ｍｇ。因此，重力ｍｇ是物體ｍ所受的萬有引力Ｆ的一個分力，如下圖所示。

 結論 

根據牛頓色萬有引力定理我們知道地球對其上的物體有引力的作用。由於地球上的物體要隨地球進行自轉,所以需要向心力，向心力由萬有引力提供。地球對物體的萬有引力在指向地軸的方向上的分力提供向心力，其餘分力就是我們所說的重力。可以說重力是引力的一個分力。但在兩極點物體沒有自轉，因此不需要向心力，引力全部用來產生重力。

重力與萬有引力的關係

編輯：林夕清墨
文章來源：網絡
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