科普下什么时候重力等于万有引力

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在两极时,重力等于万有引力。重力的定义:地球表面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的力。地球对物体的吸引就是万有引力,但不是重力。重力并不等于地球对物体的引力。

在两极时重力等于万有引力

赤道的物体随地球自转,受力应该是万有引力和支持力,两力并非等大,两力的合力等于物体随地球自转而需要的向心力。物体受到的支持力与重力等大反向。地球两极处物体随地球自转需要的向心力为零,所以万有引力等于支持力。

由于地球对地表物体的万有引力相同,所以由赤道上的万有引力大于支持力到两极处的相等可以看到,支持力变大了,即重力增大了,即g随纬度增大而增大的原因。

重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极以外,地面上其他地点的物体,都随着地球一起,围绕地轴做近似匀速圆周运动,这就需要有垂直指向地轴的向心力,这个向心力只能由地球对物体的引力来提供,我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力,一个分力F1,方向指向地轴,大小等于物体绕地轴做近似匀速圆周运动所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力。其中F1=mrw^2(w为地球自转角速度,r为物体旋转半径),可见F1的大小在两极为零,随纬度减少而增加,在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的,所以在一般情况下,可以近似认为物体的重力大小等于万有引力的大小,即在一般情况下可以略去地球转动的影响。其中引力的重力分量提供重力加速度,引力的向心力分量提供保持随地球自转的向心加速度。

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