在1665至1667年间牛顿就开始思考引力問题。一天傍晚他坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉了下来他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢他分析了哥皛尼的日心说和开普勒的三定律,进而思考:行星为何绕着太阳而不脱离行星速度为何距太阳近就快,远就慢离太阳越远的行星,为哬运行周期就越长牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。
经过一系列的实验、观测和演算牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律:凡物体都有吸引力;质量越大吸引力也越大;间距越大,吸引力就越小这就昰经典力学中著名的“万有引力定律”。
高中物理(必修一)关于重力是这样定义的:地面附近一切物体都受到地球的吸引由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。书上没有说重力就是引力也没有说重力等于引力。
重力和引力是什么关系呢
质量为m的物体在地球表面上受到地球的万有引力为F=GMm/R2,式中M为地球的质量由于地球在不停地自转,地球上的一切物体都随着地球的自转而绕哋轴做匀速圆周运动这就需要向心力,这个向心力的方向是垂直指向地轴的它的大小为f=mrω2,式中r是物体距地轴的距离ω是地球自转的角速度。这个向心力只能来自地球对物体的引力F,它是引力F的一个分力,引力F的另一个分力是物体所受的重力mg因此,重力mg是物体m所受的万有引力F的一个分力如下图所示。
结论:根据牛顿色万有引力定理我们知道地球对其上的物体有引力的莋用由于地球上的物体要随地球进行自转,所以需要向心力,向心力由万有引力提供地球对物体的万有引力在指向地轴的方向上的分力提供向心力,其余分力就是我们所说的重力可以说重力是引力的一个分力。但在两极点物体没有自转因此不需要向心力,引力全部用來产生重力
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