地球为什么有引力啊?怎样才能制造反引力装置呢

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/30 02:43:39
地球为什么有引力啊?怎样才能制造反引力装置呢

地球为什么有引力啊?怎样才能制造反引力装置呢
地球为什么有引力啊?怎样才能制造反引力装置呢

地球为什么有引力啊?怎样才能制造反引力装置呢
引力是质量的固有本质之一.每一个物体必然与另一个物体互相吸引.尽管引力的本质还有待于确定,但人们早已觉察到了它的存在和作用.接近地球的物体,无一例外地被吸引朝向地球质量的中心.因为在地球表面上的任何物体,与地球本身的质量相比,实在是微不足道的.但是地球并非一个静止的球体,它所具有的复杂运动形式,使得原来所具有的引力产生了某些变化.因为在这个转动球体上的各种物体,都有一个保持它们自己作直线运动的倾向.于是地球自转时的离心效应就产生了,其结果是一个与引力方向相反的力也同时发挥着作用,特别在靠近赤道的地方更是如此.因此,作为共同使用的名词——重力,这实际上是被这个离心力和其它较小的有关效应所减小了的净引力.我们已经知道这样一种事实,一个物体在极地重189磅时,拿到赤道仅仅重188磅.假如地球表面完全为自由流动的液态水所覆盖,那么这种液体水的表面呈现一个扁球体,在两极稍平,而在赤道膨胀,这在前边已经作了简要的叙述.这个理想的形状,称为地球体,它将完美地同全部的重力、转动力相平衡.牛顿定律对于引力的表达是重力遵循的基础.众所周知,该定律的基本表述为:m1与m2这两个质点之间的引力,正比于二者质量的乘积,反比于这两个质点中心之间距离的平方,即 如果说此处的F为作用在m2上的力,那么R1为从m1指向m2的单位向量,r是m1与m2之间的距离,而A是万有引力常数.加上负号表示着力是互相吸引的.很明显,引力是存在于自然界中强度最小的相互作用力.最近还发现,A的数值也不是常数,而是随着时间有缓慢的减少.它的这种变化,是由许多原因造成的,其中之一被认为是由于地球半径随着时间而增加,这样反过来,又必将对地球的发展历史带来深刻的影响.可是,所得出的A值变化速率是如此之小,以至于它在整个地球演化过程中,即在几十亿年的时间内,其变化速率只大约为1%,所以在实际应用上并无什么真正的价值.由于地球(假定为m1)这个巨大质量的存在,使得m2所产生的加速度,称做重力加速度.它最早是被伽利略在意大利的比萨斜塔上测定的.在地球表面上这个数值一般定为980厘米/秒2,通常又将1厘米/秒2称为“伽”(gal),用以纪念这位伟大的科学家.重力场是守恒的,也就是说在重力场中,移动一个物体所做的功,独立于它所经过的路径,而仅仅取决于它的终点.事实上,假如该质量最终转到它原来出发时所处的位置时,其净能量的消耗等于0,而不管它在其间所走过的道路是什么.这在自然地理面中,是可以很轻易得到证明的.寻常所见的水分循环,就是一个很好的说明重力守恒的例子.一滴水从海洋面上被蒸发,克服重力,进入大气,这是外界做功的结果.待它由空中重新回归到海洋时(而不管它是直接落入海洋,还是被运送到几千公里之外,又随着河川迳流回到海洋来的),放出了原先克服重力时的那部分功,遵循着重力守恒,使得净能量的消耗等于0.类似的例子,在地表面是很多的.