重力的施力物体是地球
2020-10-14 09:11:59文/徐克达重力的施力物体是地球,受力物体是研究物体本身。另外,重力的方向一直都是竖直向下的。一般物体的重力大小与物体的质量成正比关系,它的计算公式为:G=mg,g是比例系数,其数值是9.8N/kg,作用在物体的作用点上的重力叫做重心。
施力物体概括
课本上讲:“力是物体对物体的作用”。什么叫“作用”呢?一般说来,一个物体对另一个物体的推、拉、提、压、吸引、排斥等等都叫作用。它们可以是相互接触的作用,如起重机吊起货物,人推小车等;也可以是不相互接触的作用,如地球吸引地面以上的其它物体,磁铁吸引铁钉等。这些作用都是两个物体之间直接发生的。
在分析人通过绳子拉木箱这一现象时,首先要明确这个现象直接涉及到的三个物体:人、绳子和木箱。这三个物体发生直接作用的有:人拉绳子,绳子也拉人;绳子拉箱子,箱子也拉绳子。而人和箱子之间则没有直接作用,如果人和箱子之间没有绳子,并且也不直接用手拉箱子,人就是再“用力”,也不可能对箱子发生力的作用。也就是说,人的拉力实际上只是作用在绳子上,同时,绳子对箱子也产生了一个拉力。或者最多只能说,人和箱子是通过绳子间接发生相互作用的。由此可以看出:箱子所受拉力的施力物体只能说是绳子,而不应该说是人。
重力的大小和方向
由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)。地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,同样,当m一定时,物体所受重力的大小与重力加速度g成正比,用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N。(9.8N是一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大,g=9.83N/kg。N是力的单位,字母表示为N,1N大约是拿起两个鸡蛋的力)
重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极以外,地面上其他地点的物体,都随着地球一起,围绕地轴做近似匀速圆周运动,这就需要有垂直指向地轴的向心力,这个向心力只能由地球对物体的引力来提供,我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力,一个分力F1,方向指向地轴,大小等于物体绕地轴做近似匀速圆周运动所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力。其中F1=mrw^2(w为地球自转角速度,r为物体旋转半径),可见F1的大小在两极为零,随纬度减少而增加,在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的,所以在一般情况下,可以近似认为物体的重力大小等于万有引力的大小,即在一般情况下可以略去地球转动的影响。其中引力的重力分量提供重力加速度,引力的向心力分量提供保持随地球自转的向心加速度。
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