分析重力加速度隨緯度或高度變化時,要具體分析是地面上隨地球自轉的物體,還是環(huán)繞地球運行的天體。
1、對地面上隨地球自轉的物體來說,它所受的地球引力(F)方向沿半徑指向地心,它的一個分力重力(mg)豎直向下,另一個分力向心力(Fn)垂直地軸,如圖所示。
應用正弦定理:
通常說重力與引力近似相等,是因為向心加速度很?。ㄈ缭诔嗟?,向心加速度a=Rω2=0.034m/s2遠小于重力加速度g=9.8m/s2),故在近似計算中可忽略地球自轉的影響,而認為地面上的物體的重力和物體受到的引力大小相等。然而,在有些問題中則必須嚴格區(qū)分引力和重力,否則就得不出正確的答案。
例如 某星球(行星)一晝夜的時間為T,用彈簧秤稱某一物體,在該星球赤道上的示數(shù)比在兩極的示數(shù)小10%,則該星球的平均密度為多少。
總之,凡是涉及到重力、引力、向心力、三者關系的問題必須明確是隨地球自轉的物體,還是環(huán)繞地球運行的天體,若是隨地球自轉的物體重力、向心力是引力的兩個分力,重力隨緯度變化;若是環(huán)繞地球運行的天體,重力、引力、向心力三者相等,重力隨高度變化。不能混為一談。
練習 地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度為a,要使赤道上的物體“飄”起來,則地球的轉速應為原來的()。
(欄目編輯羅琬華)
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