為什麼地球表面物體會同時受向心力和重力?
書上說萬有引力在地球表面分成重力和向心力,可地球表面物體不是近似做勻速圓周運動嗎?勻速圓周運動的合力不是向心力嗎?為什麼會多出一個重力呢,望解答QAQ
這個問法是錯誤的,向心力是一個效果裏不存在向心力,這種力它是按照它的作用效果命名的,做勻速圓周運動的物體,受到一個時刻指向圓心的力,把這個力的名字起名叫做向心力,它是其他力的合力或者其他力的一個分力,物體在地球上其實受到的是萬有引力,萬有引力產生兩個效果,一個是重力,一個是物體隨地球一起自轉的向心力。
俺們來對物體受力分析一下:共受兩個力,萬有引力和支持力。萬有引力分解成向心力和重力,其中重力與支持力大小相同方向相反互相抵消,最後剩下向心力維持物體的運動狀態,完。親get?
地表的物體受到地球提供的萬有引力。
地表的物體要做勻速圓周運動(因為要隨著地球自轉),而做勻速圓周運動需要向心力。
由於需要的向心力小於萬有引力,所以萬有引力除了提供向心力之外,還有一部分富裕,這部分就是重力。
當然這是物體隨地球自轉而自轉,或者沿地表運動但速率較慢的情況,如果物體延地表以第一宇宙速度飛行,那麼萬有引力恰好提供向心力,物體會沿地表做勻速圓周運動,不受重力;如果物體的運動速率快於第一宇宙速度,那麼那麼萬有引力不足以提供向心力,物體就會飛出去。
我覺得沒問題,力可以在非垂直的方向上任意分解。地球本身是非慣性系,在地球表面的物體會收到一個垂直於地軸向外的慣性力,也稱「離心力」。地心引力的方向指向地心,確實可以分成一個與慣性力反向的「向心力」和另外一個力。我記得在趙凱華新概念物理高中版稱作「視在重力」,在大學版中也討論過重力與緯度的關係。你看的書上莫非很粗暴的給我們所說的「重力」下了個定義?
一頓亂劃不要在意。。