2-3
重力與生活
2-3-1
萬有引力
2-3-2
重量與重力
2-3-3
質量、重量之區別
2-3-4
視臺與實重
2-3-5 重心與力之平衡
2-3-6
大氣壓力
2-3-7
人造衛星
2-3-1 牛頓的萬有引力定律:
1. 我們周遭的一切,無論是天上的或地面上的大小物體,如太陽、月球、衛星或一張紙、一枝筆、一個氣體分子等,相互間都有吸引力,彼此互為作用力與反作用力。
2. 兩物體間的引力,和兩物體的質量乘積成正比,和兩物體間的距離平方成反比。
問題1:同學彼此之間也互有萬有引力存在,為何不會緊吸在一起?
問題2:地球吸引著月球,月球也吸引著地球,為何是月球繞地球轉,而非相反?
雙子星也是因引力而互繞,那會是誰繞著誰轉呢?
萬有引力大小:
設以m和M分別代表物體和地球的質量,r為物體和地心間的距離,則物體的重量W(引力)可以寫成下式:
式中G稱為萬有引力常數(G=6.67×10-11
N•m2/kg2)。
我在地球表面所測之體重,即是所受之引力大小,也就是我與地球之間的萬有引力。
問題3:為何地球的引力大小,由球心開始算距離?
問題4:為何有人說在玉山上面之體重低於在清水高中時之體重?
在不同高度,物體之重量不同,是因為萬有引力和地心距離平方成反比之故。所以在地面上1公斤重之物體,在離地心二倍地球半徑處就只剩 公斤重。
問題5:為何赤道上所測得之體重較緯度高處所測得者為低?
而人在赤道稱體重會比在兩極時為輕,原因除了地球自轉之離心力影響外,就是地球並非正圓球,兩極距地心較赤道近,所以物體在兩極較重。
同樣,重力加速度的量值也是隨離地高度的增加而減小。通常使用的g值--9.8m/s2,僅適用於地球表面附近。
問題6:
已知地球半徑為R=6,378公里,則一火箭上升到離地多高時,其重量為在地球表面上的二分之一?