解密地球各區(qū)域萬(wàn)有引力與重力的差異

馬永毅

摘 要：萬(wàn)有引力與重力是否相等要看在地球的哪個(gè)區(qū)域，同時(shí)還要視研究的具體問(wèn)題而定。在地球表面、地球表面以下及貼近地球表面的空間萬(wàn)有引力與重力完全可以認(rèn)為相等；當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)不能忽略，在赤道處研究重力、在靠近同步軌道、同步軌道之外，不能將萬(wàn)有引力與重力看成相等。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)有引力；重力；黃金代換；慣性離心力

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）9-0043-2

在解題中有時(shí)要將萬(wàn)有引力與重力看成相等，稱為黃金代換。但有時(shí)又不能看成相等，使學(xué)生產(chǎn)生了很大的疑惑，甚至對(duì)這兩個(gè)力的關(guān)系產(chǎn)生了畏懼情緒。其實(shí)，萬(wàn)有引力與重力是否相等要看在地球的哪個(gè)區(qū)域，同時(shí)還要視研究的具體問(wèn)題而定。

在貼近地球表面的空間可以認(rèn)為萬(wàn)有引力與重力相等，黃金代換式成立；從地球表面到圖4中的Q點(diǎn)的空間區(qū)域，即距地球表面2R的空間區(qū)域，可以認(rèn)為萬(wàn)有引力與重力相等；從Q點(diǎn)到同步衛(wèi)星所在軌道區(qū)域不適合將萬(wàn)有引力與重力看成相等，尤其是靠近同步軌道時(shí)；同步軌道之外的空間則更不能認(rèn)為萬(wàn)有引力與重力相等。[2]

中國(guó)的神州一號(hào)至神州十一號(hào)系列飛船及天宮一號(hào)、天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室距離地表的高度約為300公里，如圖4中P點(diǎn)位置所示，此處接近地球表面，萬(wàn)有引力與重力可以看成相等，黃金代換式成立。

參考文獻(xiàn)：

[1]漆安慎，杜嬋英.力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1990：90.

[2]彭程.萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系[J].教育教學(xué)論壇，2015（50）：190-191.

（欄目編輯 羅琬華）endprint