自然界中的重力弹力摩擦力,弹力,摩擦力的方向是客观存在的,还是证明的

专业文档是百度文库认证用户/机構上传的专业性文档文库VIP用户或购买专业文档下载特权礼包的其他会员用户可用专业文档下载特权免费下载专业文档。只要带有以下“專业文档”标识的文档便是该类文档

VIP免费文档是特定的一类共享文档,会员用户可以免费随意获取非会员用户需要消耗下载券/积分获取。只要带有以下“VIP免费文档”标识的文档便是该类文档

VIP专享8折文档是特定的一类付费文档,会员用户可以通过设定价的8折获取非会員用户需要原价获取。只要带有以下“VIP专享8折优惠”标识的文档便是该类文档

付费文档是百度文库认证用户/机构上传的专业性文档,需偠文库用户支付人民币获取具体价格由上传人自由设定。只要带有以下“付费文档”标识的文档便是该类文档

共享文档是百度文库用戶免费上传的可与其他用户免费共享的文档,具体共享方式由上传人自由设定只要带有以下“共享文档”标识的文档便是该类文档。

}

在物理学上万有引力是指具物體之间加速靠近的趋势。万有引力是自然界的四大基本相互作用之一另外三种相互作用分别是、及。万有引力是上述相互作用中最微弱嘚但是在超距上万有引力仍然具有较大吸引力的作用。在经典力学中万有引力被认为是。在上万有引力来源于存在质量对时空的扭曲。在中,被假定为重力弹力摩擦力的传送媒介前不久一项实验推翻了存在的猜测。

地球的吸引作用使附近的物体向地面下落万有引力是太阳系等星系存在的原因;没有万有引力天体将无法相互吸引形成。万有引力同时也使地球和其他天体按照它们自身的轨道围绕太陽运转月球按照自身的轨道围绕地球运转,形成潮汐以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象。

在近似情况下可以认为重力弹仂摩擦力的物体是地球,受力物体是地球上或地表附近的物体

由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力弹力摩擦力方向总是竖直姠下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)地面上同一点处物体受到重力弹力摩擦力的大小跟m成正比,同样当m一定时,物体所受重力弹力摩擦力的大小与g成正比用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力弹力摩擦力是9.8N(9.8N昰一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大g=9.83N/kg。N是力的单位字母表示为N,

重力弹力摩擦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做近似,这就需要有垂直指向地轴的这个向心力只能由地球對物体的引力来提供,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動所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力弹力摩擦力。其中F1=mrw^2(w为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,茬赤道地区为最大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弹力摩擦力大小等于万有引力的大小,即在┅般情况下可以略去地球转动的影响其中引力的重力弹力摩擦力分量提供重力弹力摩擦力加速度,引力的向心力分量提供保持随的

重仂弹力摩擦力大小可以用测量,静止或的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力弹力摩擦力的大小

物体的各个部分都受重力弹力摩擦力的作用。但是从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力弹力摩擦力作用都集中于一点这个点就是重力弹力摩擦力的等效作用點,叫做物体的重心(center of gravity)

重心的位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则质量分布均匀的物体,其重心在它的几何中心例如粗細均匀的棒的重心在他的中点;球的重心在球心;方形薄板的重心在两条的交点。地球对物体的重力弹力摩擦力好像就是从重心向下拉粅体。若用其他物体来支持着重心物体就能保持平衡。但是重心的位置不一定在物体之上可以用悬挂法来确定。

质量分布不均匀的物體重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关载重汽车的重心随装货多少和装载位置而变化,的重心随着提升物體的重量和高度而变化

重心位置在工程上有相当重要的意义。例如起重机在工作时重心位置不合适,就容易翻倒;高速旋转的轮子若重心不在转轴上,就会引起激烈的振动增大物体的支撑面,降低它的重心有助于提高物体的稳定程度。

超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力弹力摩擦力的现象叫做超重

失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力弹仂摩擦力的现象叫做失重。

重力弹力摩擦力概念需要提升、拓广和加深

不是只有万有引力是使物体获得重量的因素!物体相对于惯性系加速运动在下“出现”的也是使物体获得重量的重要因素

物体随的加速运动的加速度使物体的重力弹力摩擦力小于万有引力,物体的这个加速度与物体做其他形式运动的加速度在本质上有区别吗没有!所以物体任何形式的加速运动的加速度应该都能决定物体获得重量的大尛。

因此在非惯性系下让惯性力与万有引力共同参与重力弹力摩擦力的计算,能体现加速度在这里的影响

重力弹力摩擦力应该是万有引力与惯性力共同作用的合力。

通过证明可知重力弹力摩擦力的方向垂直于相对静止的水平面。

万有引力的作用点是惯性力的作用点吔是质心,那么两者的合力作用点是物体的质心也是重心。

       在地面附近的范围内重力弹力摩擦力的研究和应用采用了近似的方法。近姒的方法认为在地面附近的范围内,同一物体在各处受的万有引力相同空间各点随地球自转的相同,甚至忽略地球的自转这样重力彈力摩擦力就近似为恒力。

g=9。8N/kg(计算时常取10N/kg)。物体所受的重力弹力摩擦力跟它的质量成正比重力弹力摩擦力和质量的比值等于g 。

茬近似研究中重力弹力摩擦力的大小可以由来计算,这时重力弹力摩擦力可以写成:G=mg 其中,G表示重力弹力摩擦力单位用牛顿(N)来表示,m表示质量单位用千克(kg)。重力弹力摩擦力的方向垂直于静止的水平面重力弹力摩擦力的作用点在物体的重心上。

        用近似的方法茬地面附近可以顺利地进行有重力弹力摩擦力参与的动力学问题的研究,尤其是对的研究为了顺从难度的要求,在中学阶段近似的方法昰研究和应用重力弹力摩擦力的唯一选择但是重力弹力摩擦力定义的选择存在实质性的问题,这将在【问题分析】一段详细叙述

重力彈力摩擦力是力学中最重要、最基本的概念之一。但是国内外各种课本及参考书对重力弹力摩擦力概念的定义不尽一致,基本上是以下5類

       3、“以线悬挂并相对于地球静止时,质点所受重力弹力摩擦力的方向沿悬线且竖直向下其大小在数值上等于质点对悬线的拉力”。“实际上重力弹力摩擦力就是悬线对质点拉力”。“物体在地球表面附近自由下落时有一竖直方向的加速度g,产生此加速度的力称为偅力弹力摩擦力”

       4、相对地面静止的放置在支撑物上的物体,所受重力弹力摩擦力是地球对物体的万有引力的不能产生加速度的那个分仂能产生加速度的作用效果全部分给另一个分力,即物体随地球自转所需要的

       5、“地面附近一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力弹力摩擦力”

以上5类定义中,第1、2、3类是在不同情况下做近似研究时使用的第5类定义为了适应低难度嘚要求,只轻轻地触动了一下重力弹力摩擦力的边沿读者只能看到重力弹力摩擦力模糊不清的形象。第4类是在下建立起来的比较确切。但是以上这几类定义有着共同的缺陷 :

       ①只适用于地面附近这个范围因为定义是在地面附近建立起来的,不能随便应用到离地面更远嘚空间更不能随便用到宇宙空间。但是在月球、火星等外星上或飞往太空路上的飞船上都离不开研究物体在那里的重力弹力摩擦力,怎么办

       ②即使在地面附近,求物体的重力弹力摩擦力时也只考虑了地球对物体的万有引力和物体随地球自转的向心力,却没有考虑太陽、月亮及其他星球对物体的万有引力还有物体随的向心力这是不能被人接受的。

       重力弹力摩擦力有众多版本存留至今这种现象不一般。这说明重力弹力摩擦力定义的确立存在相当大的困难像万有引力、弹力、这些力学中的物理量,还有热学、光学、电学、原子物理學中的各种物理量的定义都确立了单一的精准版本

       重力弹力摩擦力定义没有一个版本能排除其他版本的存在,而在力学中独占其位确竝重力弹力摩擦力定义的艰难使得有关重力弹力摩擦力的讨论不得不被众人远远地回避。这种身边科学比高深科学还难搞明白的现象不苻合人对自然界的认识规律。

象万有引力、弹力、摩擦力还有、等这些力都是客观存在的真实力,它们的定义是在无数次实验的基础上建立起来的又经过无数次实验证明了它们的正确性。但是重力弹力摩擦力定义的建立却没有这些过程重力弹力摩擦力是在已经存在的悝论基础上,经过科学思维人为地想象出来的。跟那些实际力定义的诞生完全不一样这就是重力弹力摩擦力定义多次重建的内在因素。

       既然重力弹力摩擦力定义是人为想象出来的那么重力弹力摩擦力的定义也可以人为地改变万有引力、弹力、摩擦力等那些真实力没囿这么随便

  重力弹力摩擦力第6类定义是:把宇宙中星球视为质点之后,在范围内以放置物体的支持物或物体自身为非惯性,物体所受各万有引力与各惯性力的合力叫重力弹力摩擦力下面对新定义做深入说明:

  1、把宇宙中星球视为质点的情况下,物体所受来自外星球的万有引力和与其产生的加速度对应的惯性力的关系

  以放置物体的支撑物或物体自身为非惯性参照物在宇宙中,被看成质点嘚天体或相对于天体极小的、关闭发动机的飞行器等,都是被视为质点的“天体质点”它们在轨道上运行着。因为天体质点不受万有引力以外的其他种类力如支持力、发动机的推动力的约束所以某天体所受另一天体的万有引力会全部用来产生该天体的加速度,且对应絀一个惯性力因为此惯性力大小等于该天体的加速度大小与该天体质量的乘积,而来自另一天体的万有引力的大小也等于这个乘积而此惯性力的方向与此万有引力方向相反,所以其他天体对该天体的万有引力和与其产生的加速度对应的惯性力相互抵消这样来自另一天體的万有引力就没有使该天体获得重量的作用效果。

  把宇宙中天体视为质点之后就可以认为物体与所在天体的一样。所以来自其他忝体对物体的万有引力也能和与之对应的惯性力抵消所以物体没有从来自其他天体的万有引力那里获得重量。

  2、物体所在星球对物體的万有引力和与之对应的惯性力的关系

  物体所在星球对物体的万有引力不能再和与之对应的惯性力抵消。因为所在星球表面对物體存在着支力的约束所在星球对物体的万有引力就不能全部用来产生物体的加速度了,只有一部分产生加速度(随星球自转的向心加速喥)另一部分使物体获得重量,也就是使物体受到重力弹力摩擦力然而重力弹力摩擦力与支持力抵消着,使得重力弹力摩擦力没有机會产生加速度

  后面将经常遇到象第1条和第2条这样的问题,不再详细说明

  3、在新定义下地面上物体所受重力弹力摩擦力的矢量表达式(在其他星球上有相同的过程)

  在新定义下,利用力的平衡原理可以较严密地推导出重力弹力摩擦力的新定义应用在地面上物體所受重力弹力摩擦力的矢量表达式(统一用F代表万有引力,f代表惯性力G代表重力弹力摩擦力,N代表支力黑体字母代表的是矢量,丅面进行的是)

       放在支持物上的物体受到地球的万有引力F地还有太阳的万有引力F太,月球的万有引力F月及其他星球的万有引力。还有洇地球自转而存在的惯性力f地、太阳的万有引力(使地球绕太阳公转)对应的惯性力 f太、月球的万有引力对应的惯性力f月及其他星球的萬有引力对应的各惯性力。还有地面的支力N地等等。所有这些力相互平衡就有:

      因为除地球外,太阳、月球及其他星球的万有引力都囷与之对应的惯性力相互抵消经过整理得出 :

      ③式就是在新定义下地面物体所受重力弹力摩擦力的矢量表达式。此式表示出物体所受偅力弹力摩擦力等于地球的万有引力和与物体随地球自转的向心加速度对应的惯性力的合力。

      可以看出在地面附近求重力弹力摩擦力时呔阳、月球及其他星球的万有引力不参加运算也是正确的。

可以证明新定义与“在惯性参照系下重力弹力摩擦力是地球对物体的万有引仂的分力,另一个分力是向心力”这个原定义是等效的,只是新定义选用了

       惯性参照系下的原定义是:地球的万有引力F地等于物体随哋球自转需要的向心力F向和物体所受重力弹力摩擦力G的合力。其表达式是:

       因为物体随地球自转所需要的向心力F的大小等于与此向心仂对应的惯性力f地的大小,而它们的方向相反即

       新定义不仅适用于地球上的物体,也能广泛地应用到宇宙中天体和人造天体及飞行器上实际上地球也是宇宙中的天体。

物体相对于惯性参照系的加速度是决定重力弹力摩擦力这个虚拟力的大小和方向的重要因素之一而加速度与参照物有着密切的关系,因此选择合适的参照物能获得最简便的研究重力弹力摩擦力的方法。(这一点与万有引力、弹力、摩擦仂这些实际的力大不相同这些力的大小和方向与物体的加速度没有直接关系,因此参照物的选择不改变对它们研究的难度)如果参照物選择不当有的时候会出现错误的结论。因此本定义中选择放置物体的支持物或物体自身为非惯性参照物在这样的参照系下,观察者才能方便地进行对重力弹力摩擦力的观测

       重力弹力摩擦力的作用效果是使物体获得了重量。所以重力弹力摩擦力这个名称是效果力的名称又因为它是万有引力与惯性力的合力或说它是万有引力的一个分力,而得出的合力或得出的分力都是人为想象出来的力。所以重力弹仂摩擦力是个虚拟力

       3、研究在不同天体(包括地球、月球等天体,还有宇宙飞船、卫星等人造天体)上物体的重力弹力摩擦力时在静仂学范围内,选择放置物体的支撑物或物体自身为非惯性参照物在这样的前提下分析下面的问题:

       ⑴ 万有引力和惯性力都是同时作用在粅体的每一个质元上(即每一个微小部分),都能使物体获得重量使人感到沉重

       ⑵ 以地面上的物体为例,物体同时受到地球、太阳、月浗及其他众星球的万有引力求地面上物体所受重力弹力摩擦力时,不能只考虑地球的万有引力

       ⑶ 还以地面上的物体为例,不能只考虑粅体随地球自转的向心加速度所对应的惯性力还要考虑物体随地球绕太阳公转的向心加速度对应的惯性力。还有对应于其他众星球的惯性力等 

       ④ 地面上的物体,地球的万有引力、与向心加速度对应的惯性力、支撑物的支持力这三个力平衡着其他众星球的万有引力都與各自对应的分惯性力抵消了。 所以在计算地面上物体受的重力弹力摩擦力时除地球外,其他众星球的万有引力可以不参加运算但是從原理上讲不能不考虑。

       ⑤ 求物体在地球外的某星球上的重力弹力摩擦力时同样只考虑该星球对物体的万有引力和物体随该星球自转的姠心加速度所对应的惯性力。其他各星球的万有引力可以不参加运算

       ⑥ 地球、月球、火星、等,从物理上讲它们没有本质的区别都是洺副其实的天体。根据新定义(重力弹力摩擦力是物体所受万有引力和惯性力的合力)同一个物体放到不同的天体上物体所受重力弹力摩擦力相差很大。比如同一个物体在月球上比在地球上重力弹力摩擦力小许多放到人造卫星上重力弹力摩擦力就是零了(,实际上只是囚造卫星对物体的万有引力及其微小)

以上各条中,把各天体都看做质点了所以除物体所在的天体外,其他天体的万有引力都把与之對应的惯性力抵消了但是实际上,天体(除人造卫星外)的体积很大使得天体表面上物体的加速度与天体质点的加速度不同,而且随時变化所以物体所受其他各天体的万有引力不能与对应的惯性力完全抵消了,从而使得天体表面上物体的重力弹力摩擦力发生变化这僦是地球椭球形状的成因和地球海洋发生潮汐变化的原因。

使卫星自转达到一定转速原来完全失重的宇航员可以恢复类似在地面上的体偅。这种想法早在二十世纪60年代就在一些科普读物上出现了,幻想在卫星上制造与地球表面类似的生活环境只是当时没有意识到,在丅长期飞行会使骨骼脱钙,肌肉变得松弛等伤害宇航员的健康。远征火星将经过漫长的岁月为了使健康状况允许宇航员坚持完成人類赋予的科研任务,科学家准备在载人飞船座舱中安装“人造重力弹力摩擦力装置”其想法和前面是一样的。使处于失重状态的物体重噺获得类似地面上的重量的过程简称“获重”。获重的基本原理可以运用重力弹力摩擦力的新定义来解释已经知道,超重、失重包括現在的“获重”只是物体所受重力弹力摩擦力变化的外在表现。按新定义内容讲宇航员所受的各星球的万有引力的使物体获得重量的莋用效果,已经分别被各万有对应的抵消掉宇航员想获得重量,只能靠另外的惯性力这就使科学家想到,让座舱自转这样体重的获嘚就没有万有引力参与,宇航员所受重力弹力摩擦力只等于他随座舱自转的向心力所对应的惯性力总之“获重”是依赖其矛盾的另一方媔“失重”而存在着。

       在惯性参照系下观察由于,地球表面放置的物体具有向心加速度赤道上物体的向心加速度最大,两极上物体的姠心加速度等于零

为了解释地球略显椭球形的原因,应分别选择物体在不同纬度上的位置为非惯性参照物同一个物体在赤道上,物体嘚向心加速度最大所以物体所受的惯性力最大,方向却与万有引力相反而且所受万有引力也最小。这样一来万有引力与惯性力的合力相对与其他纬度就最小,也就是重力弹力摩擦力最小在两极上相对其他纬度万有引力最大,向心力等于零使得重力弹力摩擦力最大。这样同一物体从赤道移到极地重力弹力摩擦力由最小逐渐变到最大,同时物体的比重也逐渐变大海水是地球表面的主要组成部分,赤道附近的海水比重最小根据的比重小的一侧液面比另一侧高的原理,这里的海面会突出一些使海平面的总体形状呈椭球形。这就使嘚可塑性的地球在以这种形式分布的就变成赤道距地心远,两极距地心近的椭球形状

       虽然海平面是椭球形,但是在地球表面任意一点仩物体受重力弹力摩擦力的方向总是垂直于所在位置处的海平面,或说总是垂直于与海平面平行的静止水面

 重力弹力摩擦力       潮汐的成洇主要来自月球和太阳对海洋的作用。这里只分析月球的作用 由于月球对海洋的作用,涨潮现象同时发生在地球离月球最近的海面和离朤球最远的海面这两个区域从而使椭球形的海平面叠加了形。为什么会这样

把地球和月球看做质点,说是月球绕地球做实际上是月浗和地球都绕二者的共同做圆周运动,只是地球的圆周轨道小得多(双星的两个质量相近的星球的圆周轨道近似相等)地球质点受到月浗质点的万有引力正是地球质点绕共同质心做圆周运动的向心力,所以这里的万有引力等于向心力以地心为非惯性参照物,此向心力对應的惯性力与此向心力大小相等方向相反所以地球质点受月球质点的万有引力与这个惯性力大小相等方向相反,相互抵消

       既然地球被看做质点,就可以把地球上物体的和看成与地球质点的完全一样这样物体受的月球的万有引力和与之对应的惯性力就相互抵消了。

但是實际上地球的体积很大在离月球最近的地面上的物体,绕地、月共同质心做圆周运动的轨道半径明显小于地球质点的轨道半径物体所受月球的万有引力就会大于所对应的惯性力,这两个力不能再抵消其合力与物体受地球的万有引力方向相反,使物体所受重力弹力摩擦仂变小物体的比重也变小。如果所说的“物体”是这里的海水那么这里就会有涨潮发生,这跟上段说的连通器原理相同用同样的方法研究离月球最远的地面上的物体,月球的万有引力小于与之对应的惯性力它们的合力又是与地球对物体的万有引力方向相反,也是使粅体的重力弹力摩擦力变小比重也变小。所以在离月球最远的那部分海水同时也会有涨潮发生这就使得海平面微微呈现出纺锤体的形狀。

       太阳对海洋的作用的分析方法与月球的一样两者的共同作用,再加上它们轨道平面的相互交叉及不同地区的地形地貌各异使得变嘚复杂。

  “物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力弹力摩擦力的现象称为超重(overweight)现象”反之称失重现象。[3]这样只紦现象拿给读者而没有揭示现象的本质或说没有给出现象的机理,力学的使命不是这样的

在不考虑地球自转的情况下,根据定义“以放置物体的支撑物为非惯性参照物重力弹力摩擦力是物体所受的万有引力与惯性力的合力”,来求中放在上的物体的重力弹力摩擦力哃一个物体,在加速度不同的情况下求出的重力弹力摩擦力是不同的重力弹力摩擦力的变化能反映出超重、失重现象的本质。(指第1条箌第4条)

       1、当升降机的加速度为零时物体所受惯性力为零,重力弹力摩擦力等于万有引力和该物体在地面上放置时受到的重力弹力摩擦力一样,其大小可以看做是物体正常情况下的重量

       2、当升降机的加速度方向向上时,测力计的读数变大物体所受的惯性力方向向下,重力弹力摩擦力的大小等于万有引力的大小加上惯性力的大小所以重力弹力摩擦力的大小大于物体的正常重量。(重力弹力摩擦力变夶了但万有引力不变)物体出现超重现象。

       3、当升降机的加速度方向向下时测力计的读数变小。物体所受的惯性力方向向上重力弹仂摩擦力的大小等于万有引力的大小减去惯性力的大小,所以重力弹力摩擦力的大小小于物体的正常重量(重力弹力摩擦力变小了,但萬有引力不变)物体出现失重现象

       4、当升降机的加速度方向向下,且大小等于万有引力加速度的时候测力计的读数变为零。物体所受嘚惯性力方向向上且大小与万有引力相等,重力弹力摩擦力的大小等于万有引力的大小减去惯性力的大小结果为零。(重力弹力摩擦仂变为零了但万有引力不变)物体出现完全失重现象。

       5、假设地球不自转如果在这种情况下,把地球表面物体受到的万有引力定为正瑺的重力弹力摩擦力那么在真实情况下就可以说,地面上的所有物体都处在微弱的失重状态

       6、放在卫星中的物体,地球对它的万有引仂与对应于绕地球运转的的惯性力两个力大小相等方向相反,使重力弹力摩擦力变为零物体完全失重。实际上卫星对物体有微小的万囿引力所以称卫星内部是一个实验室。

       7、处在失重状态下的物体如果又受到支持力,会使物体受到新的重力弹力摩擦力同样处于失偅状态下的宇宙飞船,如果开启发动机飞船内的物体和飞船自身也会受到新的重力弹力摩擦力。

       8、需要注意的是既然重力弹力摩擦力是哃时作用在物体的每一个质元上那么超重和失重现象就会发生在物体的每一个质元上。

       9、超重、失重和“获重”都是物体所受重力弹力摩擦力千变万化的外在表现同一物体因为运动状态的变化其所受重力弹力摩擦力随之变化,重力弹力摩擦力的变化应该是力学着重研究嘚问题力学不必刻意地把超重、失重列为一个课题而不知所措地去研究。

       重力弹力摩擦力的定义本来是在中建立起来的而在中学教材Φ,研究(是抛体的特例)的运动属于动力学范畴为了适应教材的要求,规定在地面附近范围内近似地认为重力弹力摩擦力恒定不变苴能产生恒定不变的。这样一来就可以以地面为顺利地研究了

       但是,超出地面附近这个范围再以地面为参照物研究有关重力弹力摩擦仂的动力学问题,就会出现与不相符的问题举例如下,在离不远的下面有一座从地面上建起来的铁塔:

但是地面上的向心加速度比同步卫星的向心加速度小得多。根据惯性力的定义求同步卫星所受的惯性力必须代入作为参照物的地面的向心加速度。这样计算出的同步衛星受的惯性力就比地球对同步卫星的万有引力小得多两个力不能抵消,同步卫星的受力并没有平衡这就与牛顿运动定律不相符了。

       洳果不是以地面为参照物而是以同步卫星本身为参照物,在静力学的范畴内研究重力弹力摩擦力仍然符合牛顿运动定律。因为物体静圵时方向向上的惯性力抵消了方向向下的地球的万有引力,受力是平衡的

2、把同步卫星移离轨道,放到铁塔顶上同步卫星必须被塔頂支撑,同步卫星处于静止状态根据第1条中相同的道理,计算出的同步卫星所受惯性力与铁塔的支持力这两个向上的力合起来小于向丅的地球的万有引力,三力的合力不为零物体怎么会处于静止状态呢。这与牛顿运动定律不相符同样的道理,把同步卫星向下移到地媔附近以上的铁塔的任意位置上同步卫星虽然都会处于静止状态,但是同步卫星的受力并不平衡都与牛顿运动定律不相符。

       如果分别鉯同步卫星下铁塔的支撑点为参照物在静力学的范畴内研究重力弹力摩擦力,仍然符合牛顿运动定律因为物体静止时,方向向上的铁塔的支持力与方向向上的惯性力的合力抵消了方向向下的地球的万有引力受力是平衡的。

       既然以地面为非惯性参照物研究地面附近以仩的空间中与重力弹力摩擦力有关的动力学问题时,都与牛顿运动定律不相符就没有办法以地面为非惯性参照物在这个空间研究与重力彈力摩擦力有关的抛体运动,那么在这种空间里重力弹力摩擦力加速度还有存在的意义吗即使在地面附近也是用近似方法研究抛体运动,而理论上不可以

       所以从理论上讲,以地面为非惯性参照物研究动力学问题会与牛顿运动定律发生矛盾。因此在这种情况下重力弹力摩擦力加速度就没有存在的必要了但是,总还是要研究这个空间中和宇宙中物体的运动这就只能在地球以外的下来研究。这样物体的加速度就只能是万有引力加速度了重力弹力摩擦力加速度失去存在的意义了。

重力弹力摩擦力与弹力、、等有本质区别

只有万有引力和囿资格成为重力弹力摩擦力的分力因为万有引力和惯性力都是同时作用在物体的每一个质元上,使物体获得重量

弹力和摩擦力只能作鼡的物体的局部。电场力也只能作用在物体的局部因为电场中的导体时电荷分布在导体的局部,被极化后电荷也分布在绝缘体的局部吔只能作用在物体的局部,因为有磁极软磁体在磁场中也被磁化出现磁极。这些作用在物体局部的力不能像万有引力和惯性力那样使粅体获得重量。

  是按照力的多个作用效果把一个力想象成与各作用效果对应的几个分力,并用这些想象出来的分力把原来的那个力替换掉

  是把几个力的共同作用效果,想象成是一个这个力称作合力。并用想象出来的合力把原来的几个分力替换掉

  不论在慣性系下,定义重力弹力摩擦力是万有引力的一个分力还是在下,定义重力弹力摩擦力是万有引力与惯性力的合力重力弹力摩擦力都昰被想象出来的,重力弹力摩擦力是虚拟力

  二、重力弹力摩擦力虚拟性的表征

  1、对于虚拟力重力弹力摩擦力,物与受力物无法具体判定

  客观存在的真实力应该有它的施力物与受力物虚拟的力就不是这样了,如惯性力就没有施力物站在理论的角度考虑,重仂弹力摩擦力是虚拟的力无法判定具体的施力物和受力物。

  如果做近似研究在地面附近,把重力弹力摩擦力视为地球对物体的万囿引力则对重力弹力摩擦力来说地球为施力物,物体为受力物

  2、重力弹力摩擦力不完全遵循牛顿运动定律

  ① 因为物体所受万囿引力与其在一条直线上。重力弹力摩擦力是万有引力与惯性力的合力或说重力弹力摩擦力是万有引力的一个分力,所以就找不出与重仂弹力摩擦力在同一条直线上的重力弹力摩擦力的反作用力与不相符。

  ② 惯性力参与重力弹力摩擦力的运算体现了物体的加速度嚴重影响物体获得的重量,或说影响重力弹力摩擦力的大小“加速度能决定力的大小”,与“力决定物体的加速度”两个说法相反。鈈符合

  ③ 从前面的内容知道,重力弹力摩擦力没有机会产生加速度这也与真实力有很大区别。

  ④ 从【重力弹力摩擦力加速度】一段可知理论上以地面为非惯性参照物,重力弹力摩擦力不能参与动力学研究(但是近似应用时重力弹力摩擦力可以参与动力学研究)

       重力弹力摩擦力定义是在重力弹力摩擦力与支持力平衡的前提下建立起来的。没有支持力重力弹力摩擦力就消失了。例如空壳、关閉发动机的、人造卫星等在其内部的物体没有办法得到支持力,重力弹力摩擦力也没有办法出现物体处在。要重视的是重力弹力摩擦力虽然消失,万有引力依然存在

但是在以地面为研究地面附近的的时候,虽然物体不受支持力但是重力弹力摩擦力还在那里产生着“”。这如何解释在第九条中已经提到以地面为非惯性参照物,是不成立的只是为方便研究,而且误差范围在生产和生活中是允许的实际上,在这种近似的研究中重力弹力摩擦力已经被近似成万有引力,重力弹力摩擦力加速度已经被近似成万有因此在这里本不该洅提重力弹力摩擦力和重力弹力摩擦力加速度。更主要的解释在下面

       有一种重要关系存在着,就是万有引力或惯性力因其作用效果是使物体获得重量,因而对它们的共同作用换一种称呼叫重力弹力摩擦力。这就是万有引力或惯性力与重力弹力摩擦力的关系即原名与效果名的关系。重力弹力摩擦力本来是效果力既然是效果力,效果消失了效果力也就消失了(重力弹力摩擦力消失了,万有引力没有消失)看下面的例子。

       在下失去支持力的物体,要做加速运动此时只受万有引力的作用,而万有引力使物体获得重量的作用效果在粅体上完全体现不出来了万有引力的作用效果不再是使物体获得重量,而是产生万有引力加速度物体出现完全失重状态,此时万有引仂的效果名不再是重力弹力摩擦力

       撤掉支持力后固态物体的失重,不好被人感知到但是人失去支持力后,可以感知身体各部分重力弹仂摩擦力的消失身体各部分轻飘飘的,举手投足毫不费力人体各细胞之间原来存在的压力和支持力都消失了。

失去支持力的下落时呈囸球形也能证明液滴发生了失重现象。

       物体一旦失去支持力同时也就失去了重力弹力摩擦力出现完全失重现象。此时不但物体与支撑粅之间的压力和支力消失了而且物体内所有各质元之间的压力和支力都消失了物体的失重就与选择怎样的参照物没有关系了也与周圍环境无关,完全是物体内各质元的事情除非重力弹力摩擦力再次出现。

       1、一个问题是解释卫星失重的观点:人造卫星的“它的大小等于卫星所在高度处重力弹力摩擦力加速度的大小”。

       ①已经知道在非近似研究中或说在理论上,以地面为非惯性参照物时牛顿运动定律不成立卫星的动力学问题不属于近似研究的范围,必须在惯性参照系下才能能正确地研究卫星的动力学问题才能观察到卫星的。在這样的前提下进行下面的分析:卫星所受的万有引力完全用来提供卫星的的不可能再分解出个重力弹力摩擦力来,或说分解出个所以衛星的向心力等于卫星所受地球的万有引力,进一步说就是卫星的向心加速度应该等于卫星所在高度处的万有引力加速度,而不是等于衛星高度处的重力弹力摩擦力加速度重力弹力摩擦力此时不存在,它没有机会参与卫星的动力学研究

       ②还知道,在惯性系下研究卫星嘚动力学问题与地球的自转没有任何关系可是重力弹力摩擦力这个虚拟力是因为才能“存在”的,那么卫星失重的问题就与重力弹力摩擦力加速度挂不上钩了

       ③用重力弹力摩擦力的新定义研究,卫星受地球的万有引力和与之对应的相互抵消卫星受的重力弹力摩擦力为零,但是卫星受的向心力不为零或说重力弹力摩擦力加速度为零而向心加速度不为零,二者不可能相等卫星所在高度处的万有引力加速度与向心加速度相等才是正确的说法。

       2、再一个问题是解释宇宙飞船失重的观点:在地面附近圆周轨道上运行的宇宙飞船设它的为υ “它的轨道半径近似等于R,航天员受到的近似等于他在地面测得的体重mg …… 还可能受到飞船座舱对他的支持力FN引力与支持力为他提供了繞地球做所需要的向心力”。通过分析列方程式并解出,“当υ=(Rg)?(1/2) 时座舱对航天员的支持力FN=0航天员处于”。

       ①为了得出FN=0这个精确(理想化)的等式卫星轨道半径的值却近似地取了地球半径的值R,地球引力值也近似地取了地面上体重的值mg做纯粹的理论推导的过程昰不能像做近似计算那样取许多近似值。

       ②在这个观点中只用在地面附近轨道上运行的宇宙飞船说问题,没有用任意轨道上的航天器说問题也没进行拓展,所以没有广泛的意义说明不了任意轨道上的航天器都会有失重现象发生。

       ③在观点中通过近似推导,得出结论 “当υ=(Rg)?(1/2) 时座舱对航天员的支持力FN=0航天员处于失重状态”。这里的“当”基本上是“条件”的意思可是,只要是在地面附近的轨噵上正常运行的航天器失重现象就会无条件地发生!

       ④当υ≠(Rg)?(1/2) 时就有FN≠0,航天员就不会失重吗不是,可是观点中说的很像“是”实际上,即使此宇宙飞船的线速度发生改变不再是υ=(Rg)?(1/2) 航天器也只会改变轨道,而失重现象必定存在着除非开启发动机时戓是掉到地面或其他星球上。

       3、还有一个问题是认为存在着“的环境”的观点:“绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船”内“航天员处于失偅状态”“其实任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器的内部都是一个完全失重的环境。例如向空中任何方向抛出的容器其中的所有物体都处于失重状态。”

       在下物体完全失重的现象的本质,是物体所受万有引力和与这个万有引力产生的加速度对应的惯性力相互抵消重力弹力摩擦力变为零,所以完全失重物体一旦完全失重就与物体周围的空间环境没有任何关系,与“完全失重的环境”无关舉例说明:

       ①假设宇宙飞船或抛出的容器能像贝壳一样打开了,物体已经不在原来的“完全失重的环境”可是物体的运动规律没有任何變化,不是仍然处于完全失重状态吗

       ② 在轨道上,让大卫星在不接触的情况下把小卫星装进大卫星这样小卫星处在“完全失重的环境”,按上述观点说小卫星完全失重可是小卫星进入大卫星前后的运行姿态并没有改变,所以小卫星在单独运行时虽然没有处在“完全失偅的环境”但是已经处在完全失重状态。

用上述“装入方”也能证明抛体自身一定处在完全失重的状态

       ③ 在一只长管上端的外部,用懸绳把一物体系入管内悬绳另一端固定。然后使长管自由落下此时管内是个“完全失重的环境”,但物体被固定着它虽然处在“完铨失重的环境”内,却没有失重

       ④ 从放在地面上的长管上端,滴入一滴水使其自由下落水滴呈球形,因为它处在完全失重状态但是沝滴经过的地方不是“完全失重的环境”。

实际上宇宙飞船自身或抛出的容器自身也必然处在完全失重状态因为它们所受的万有引力与對应的惯性力也相互抵消,重力弹力摩擦力也是零当然失重。所以说“完全失重的环境”没有存在的意义。失重现象同时发生在物体嘚每一个质元上是物体自身的事情,与所处的空间无关

       4、最后一个问题是近似应用中采用的重力弹力摩擦力定义:地面附近一切物体嘟受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力弹力摩擦力

       ①重力弹力摩擦力是高中力学重要的概念,重力弹力摩擦力嘚应用贯穿力学内容的前后近似方法给出的重力弹力摩擦力定义,只轻轻地触动了一下重力弹力摩擦力的边沿给出一个形象模糊的重仂弹力摩擦力概念。带着重力弹力摩擦力疑团进入力学用不明性能的重力弹力摩擦力工具解决一个个力学问题,会与到许多困难

       ②在菦似研究中,并没有显现出重力弹力摩擦力独有的性质和重力弹力摩擦力独到的作用实际上是用披着重力弹力摩擦力外衣的万有引力参加动力学的各种研究过程。虽然给出了重力弹力摩擦力的定义但是没有真正应用它

③从实质的角度看,在地面附近重力弹力摩擦力本身就是带有微小系统误差的万有引力,这个系统误差是地球自转引起的既然如此,近似研究时引入万有引力就可以了只需说明测量时必然存在系统误差,这种误差不影响重力弹力摩擦力的教学这样就可以把重力弹力摩擦力占去的位置还给万有引力。这样一来重心要妀成,重力弹力摩擦力加速度要改成万有引力加速度要改成万有引力等等。重力弹力摩擦力的难度远大于万有引力在中学阶段重力弹仂摩擦力内容已经超出理解能力。

       研究重力弹力摩擦力的主要任务之一是分析在重力弹力摩擦力的作用下物体如何对其支撑物发生作用。简单地说就是研究支撑物能否承受住重物的压力在范畴内,以物体的支撑物或物体自身为非惯性参照物建立起的重力弹力摩擦力定义是最好的研究工具。

       物体的加速度或说物体受的惯性力是决定重力弹力摩擦力大小的重要因素,也是决定重力弹力摩擦力方向的重要洇素结果与通常的想象不同,重力弹力摩擦力的方向不再总是竖直向下如果在非惯性内有可能存在水面的话,重力弹力摩擦力的方向應该垂直于相对于参照系静止的水平面或说平行于相对参照系静止的。

1、在静力学范畴内以规定的速度行驶在转弯处的火车为非惯性參照物(为使拐弯时的车速与向心力刚好匹配,此处外侧的铁轨比内的侧高出一定距离)研究站在车厢中的人相对于车厢静止时的受力凊况。此时人做匀速圆周运动向心加速度方向指向内侧的圆心处,惯性力与向心加速度方向相反人受到的地球万有引力与惯性力的合仂就是重力弹力摩擦力,重力弹力摩擦力与车厢支力相互平衡平衡后,重力弹力摩擦力与车厢地板垂直与火车静止时的情况一样,但昰重力弹力摩擦力不再是竖直向下而是偏向弯道外侧一个角度。从图1中可以看出重力弹力摩擦力偏离竖直方向一个角度θ,重力弹力摩擦力大于万有引力,人出现超重现象。

     实际应用:骑自行车的人在转弯的时候,总是让车身向弯道内侧倾一个适当角度(直行时是垂直哋面转弯时就不是了),从而使人和车所受合重力弹力摩擦力的作用线通过车轮下的支撑面的中央才能保持平衡。

在静力学范畴内鉯加速向前行驶的汽车为非惯性参照物,研究用细绳悬挂在汽车上的小球相对于汽车静止时的受力情况小球受到的地球万有引力与惯性仂的合力就是重力弹力摩擦力,重力弹力摩擦力与细绳的拉力相互平衡平衡后,重力弹力摩擦力与细绳在同一直线上(与汽车静止时的凊况一样都是重力弹力摩擦力与细绳在同一直线上),重力弹力摩擦力的方向向下偏后从图中可以看出,重力弹力摩擦力大于万有引仂小球出现超重现象。

       实际应用:站在加速运动的汽车上的人总是让身体向前倾一个适当角度(不再是垂直地面),使重力弹力摩擦仂作用线通过脚下的支撑面的中央才能保持平衡。

3、在静力学范畴内以沿光滑的斜面加速下滑的滑块自身为非惯性参照物,研究滑块嘚受力情况滑块相对参照物处于静止状态。滑块受到的地球万有引力与惯性力的合力就是重力弹力摩擦力重力弹力摩擦力与斜面的支仂相互平衡。平衡后重力弹力摩擦力的方向垂直指向斜面这个支撑面(与滑块静止在光滑的水平面上一样,都是垂直指向支撑面)从圖中可以看出,重力弹力摩擦力小于万有引力小球出现失重现象。

       实际应用:加速下滑的滑雪者必须让身体向前倾一个适当角度,使偅力弹力摩擦力作用线通过脚下的支撑面的中央(不是垂直于地面如果不考虑,应该是垂直于斜面即垂直于山坡上的雪面)才能保持平衡

重力弹力摩擦力在物体上的作用点叫做重心(center of gravity) 。地球对物体的重力弹力摩擦力好像就是从这一点向下拉物体。若用其他物体来支持着偅心物体就能保持平衡。

质地均匀、外形规则的物体的重心在他的几何中心上,例如粗细均匀的棒的重心在他的中点;球的重心在球惢;方形薄板的重心在两条的交点

但是,重心不一定在重物上

物体的重心位置,质量均匀分布的物体(均匀物体)重心的位置只跟粅体的形状有关。有规则形状的物体它的重心就在几何中心上,例如均匀细直棒的中心在棒的中点,均匀球体的重心在球心均匀圆柱的重心在轴线的中点。不规则物体的重心可以用悬挂法来确定。物体的重心不一定在物体上。

质量分布不均匀的物体重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化,的重心随着提升物体的重量和高喥而变化

重心位置在工程上有相当重要的意义。例如起重机在工作时重心位置不合适,就容易翻倒;高速旋转的轮子若重心不在转軸上,就会引起激烈的振动增大物体的支撑面,降低它的重心有助于提高物体的稳定程度。

(1):检查所砌的墙是否竖直

(2):检查桌面或窗台是否水平。

(3):用于测量力的大小

重力弹力摩擦力的三要素:大小、方向、作用点。

 万有引力的发现过程  在谈论万囿引力发现的事件时对于当时天文学及力学的发展情形也得有一些说明,才能了解当时代科学的背景以及它是如何影响刺激牛顿发现萬有引力。

牛顿发现万有引力的原因很多主要因为一下几点。

1科学发展的要求:牛顿之前,有很多天文学家在对宇宙中的星星进行观察经过几位天文学家的观察记录,到时他对这些观测结果进行了分析总结,得到:1所有行星都绕太阳做椭圆运行,太阳在所有椭圆嘚公共焦点上2。行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积3。 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

开普勒三定律是不容置疑的,但为什么会这样呢是什么让它们做加速度不为零的运动?牛顿经过研究思考解决了这个问题:物体之间存在万囿引力当然他发现万有引力定量是一个漫长而曲折的过程。

2个人原因:牛顿发现,虽然是科学发展的要求生产力发展的原因,但我們不能忽略牛顿本人的一些因素:聪明 勤于思考 拥有一定的知识量据《》说:牛顿在发现万有引力定律的那一段时间,废寝忘食(每天魂不守舍在食堂吃饭,饭碗在前他在发呆。去食堂吃饭却走错了方向。一些老师在校园后的沙滩上散步时看见了一些古怪的算式囷符号)。1669年他年仅27岁,就担任了剑桥的数学教授.没有知识哪能行啊? 还有1672年当选为会员.英国皇家学会不是一般人能进去的那是科學研究中心,里面的都是一流的科学家

万有引力是怎样被发现的

1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学三年级的学生看到他白皙的皮肤和金色的長发,很多人以为他还是个孩子他身体瘦小,沉默寡言性格严肃,这是人们更加相信他还是个孩子他那双锐利的眼睛和整天写满怒氣的表情更是拒人于千里之外。

黑死病席卷了伦敦夺走了,那确实是段可怕的日子大学被迫关闭,像这样热衷于学术的人只好返回安铨的乡村期待着席卷城市的病魔早日离去。

在乡村的日子里牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕呔阳转为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上

在随后的几年里,牛顿声称这种事情已经发生过坐在姐姐的果園里,牛顿听到熟悉的声音“咚”的一声,一只苹果落到草地上他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下茬地上反弹了一下,静静地躺在草地上这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别苹果落地雖没有给牛顿提供答案,但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题:苹果会落地而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什麼不同呢

第二天早晨,天气晴朗牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球嘫后越来越快,最后小球就径直抛出

牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力弹力摩擦力的拉力正是在,苹果才会落地

牛顿首次认为,偅力弹力摩擦力不仅仅是行星和恒星之间的有可能是普遍存在的吸引力。他深信炼金术认为物质之间相互吸引,这使他断言相互吸引力不但适用于硕大的天体之间,而且适用于各种体积的物体之间苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力弹力摩擦仂作用的结果。

人们普遍认为适用于地球的自然定律与太空中的定律大相径庭。牛顿的万有引力定律沉重打击了这一观点它告诉人们,支配自然和宇宙的法则是很简单的

牛顿推动了引力定律的发展,指出万有引力不仅仅是星体的特征也是所有物体的特征。作为所有朂重要的之一万有引力定律(物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个成正仳例而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r2,G称为 万有引力定律是牛顿在1687年出版的《》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律而且还指出木星、围绕行星也有同樣的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等另外,他还解释了彗星的运动轨道和地球上的根据万有引力定律成功地预言并发现了。万有引力定律出现后才正式把研究天体的运动建立在力学悝论的基础上,从而创立了天体力学简单的说,质量越大的东西产生的引力越大地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。)及其数学公式已成为整个物理学的基石

当然,当时牛顿提出了万有却未能得出万有引力的公式,因为公式中的“G”实在太小了洇此他提出:F∝mM/r^2。直到1798年英国物理学家利用著名的(即)较精确地测出了引力恒量的数值

先说明一下,本人IQ正常对由于本人的言论对社会造成的影响负责(本人叫练国强,;084011)

偶尔上上网,看见不少的新闻和帖子都说牛顿的万有引力不太对对此,我以作为自己也是囚类的一份子的心态跟多人一样,为完善现今仍然在用的引力理论而思考

我个人认为:理论是以客观事实为基础而建立起来的,客观倳实是检验理论的唯一标准假如旧的理论不能解释新发现的客观事实,那么旧理论就必须修改和完善就像旧制度与新社会一样。

 废話少说其实某些人的逻辑思维稍微严密一点的话,都不难发现牛顿的万有引力跟某些客观事实有点自相矛盾其对“苹果往地上掉而月煷不会”的解释看起来天衣无缝,其实是漏洞百出其中的推理论证就不详细写了(本人语文与数学的成绩很差,导致在写作与论证的水岼也很差往往会把想要说的话无法用文字正确的表达,只要再大家往下看就知道我在说什么了),经过我的三思我终于修改并完善叻以前的引力理论,具体如下:

现实中没有2个质量绝对相等的物体

任何物体都拥有一种可以吸引比自身质量要小的物体的力,叫万有引仂万有引力的大小跟物体的质量成正比,其吸引效果的强弱跟物体与物体之间的距离成反比

任何物体都拥有一种可以排斥比自身质量偠大的物体的力,叫万有斥力(也可以叫反吸引力)万有斥力的大小跟物体的质量成正比,其排斥效果的强弱跟物体与物体之间的距离荿反比

2个相对静止的物体,他们相互作用的吸引力=排斥力(所以天体与天体之间会保持一段距离,原子核与电子也一样我相信发生嘚可能性不大)

有上面的理论可以推敲出4个客观现象:

1;有2个相对静止的物体A与物体B,物体A的质量大于物体B给物体A 加一定量的质量,物體B会向着物体A靠拢一定量的距离

2:有2个相对静止的物体A与物体B,物体A的质量大于物体B给物体B加一定量的质量,物体B会背着物体A的方向拉开一定量的距离

3:有2个相对静止的物体A与物体B,物体A的质量大于物体B物体A与物体B同时增加相同比例的质量,物体B会背着物体A的方向拉一定量的距离

楼上针对“苹果往地上掉而月亮不会”阐述了两个物体之间的作用力如果只存在引力的前提下会互相吸引,但月球是个特例地球对其的万有引力只提供了月球围绕地球的而已。

重力弹力摩擦力  公认的理论是引力比其他的宇宙相互作用要弱得多物理學家也一直在努力为这种说法找依据。而现在两位物理学家Lisa Randall和Raman Sundrum则建立了另外一种模型其中增加了和宇宙起源的追溯。

  因为我们离不開地面所以我们想当然的认为引力是一种强大的作用,其实不然试想一下:整个地球对一根针的引力都比不过一块小小的冰箱磁贴,囚也可以乘坐热气球脱离地面数小时如果重力弹力摩擦力和原子核内质子中子之间的强力相当的话,我们早就化成一滩烂泥了

  两位物理学家提供了这样一个模型:设想我们所在的三维世界以及第四个维度时间都塞进了一层材料,称为膜这层膜漂浮在浩瀚的宇宙当Φ,而宇宙的其他部分并不为我们所认知我们无法认知,是因为让我们看到这个世界的光子沿着这层膜在爬行而能够影响到我们的世堺,正好占据了膜的全部

  但那并不是重力弹力摩擦力。重力弹力摩擦力很小我们又看不见,于是我们就定义这种力量为重力弹力摩擦力在膜的作用范围内,我们观测到的重力弹力摩擦力比其他任何力都强其他维度的力尽管可能与我们发生作用,但由于作用微弱我们就像现在这样行走于世间而不会被压扁,地球绕着太阳公转而没有被太阳吸引过去太阳围绕的黑洞旋转而没有被吞噬……如果能夠脑补这一切,这个模型就算出来了

  膜理论听上去深不可测,但它也许包含了问题的答案为什么各种膜会彼此分离?137亿年前,宇宙還是个点的时候一切都被束缚在一起。如果膜存在它们之间可能会有着千丝万缕的联系,而在膨胀的时期被吹离了彼此。

  一个偅力弹力摩擦力的问题牵涉到了宇宙的未知世界。

重力弹力摩擦力是我们最为习以为常的事物之一并且对于重力弹力摩擦力,我们认為下面的两种情况理所当然:一是它自始至终就在这里二是它从未改变。如果地球的重力弹力摩擦力真的明显改变那么我们身边几乎所有的事物都会受到巨大的影响,因为许多事物的存在都有赖于当前的重力弹力摩擦力状态

在我们考虑重力弹力摩擦力变化所产生的影響之前,首先要理解什么是重力弹力摩擦力重力弹力摩擦力(Gravity)实际上是两个原子之间的引力。让我们以桌子上的两个高尔夫球为例来說明吧!在这两个高尔夫球的原子之间存在着难以置信的轻微重力弹力摩擦力吸引。如果您使用两组大量的铅碎片和许多极为精密的工具您可以测量出两者之间极其微小的引力。实际上只有当庞大数量的原子集合在一起的时候,比如我们的地球才能产生明显的引力莋用。

      地球的引力之所以恒定不变那是因为地球的质量几乎从未变化。要使地球重力弹力摩擦力突然变化的唯一方法就是改变地球的質量。的变化足以引起重力弹力摩擦力变化的情况从来不可能轻易发生。月球上的重力弹力摩擦力是地球上的6\1

  地球重力弹力摩擦仂为什么没把我们压碎掉?

  公认的理论是引力比其他的宇宙相互作用要弱得多,物理学家也一直在努力为这种说法找依据而现在两位粅理学家Lisa Randall和Raman Sundrum则建立了另外一种模型,其中增加了额外维度和宇宙起源的追溯

  因为我们离不开地面,所以我们想当然的认为引力是一種强大的作用其实不然。试想一下:整个地球对一根针的引力都比不过一块小小的冰箱磁贴人也可以乘坐热气球脱离地面数小时。如果重力弹力摩擦力和原子核内质子中子之间的强力相当的话我们早就化成一滩烂泥了。

  两位物理学家提供了这样一个模型:设想我們所在的三维世界以及第四个维度时间都塞进了一层材料称为膜。这层膜漂浮在浩瀚的宇宙当中而宇宙的其他部分并不为我们所认知。我们无法认知是因为让我们看到这个世界的光子沿着这层膜在爬行。而能够影响到我们的世界正好占据了膜的全部。

  但那并不昰重力弹力摩擦力重力弹力摩擦力很小,我们又看不见于是我们就定义这种力量为重力弹力摩擦力。在膜的作用范围内我们观测到嘚重力弹力摩擦力比其他任何力都强。其他维度的力尽管可能与我们发生作用但由于作用微弱,我们就像现在这样行走于世间而不会被壓扁地球绕着太阳公转而没有被太阳吸引过去,太阳围绕银河系中心的黑洞旋转而没有被吞噬……如果能够脑补这一切这个模型就算絀来了。

  膜理论听上去深不可测但它也许包含了宇宙膨胀问题的答案。为什么各种膜会彼此分离?137亿年前宇宙还是个点的时候,一切都被束缚在一起如果膜存在,它们之间可能会有着千丝万缕的联系而在早期宇宙膨胀的时期,被吹离了彼此

  一个重力弹力摩擦力的问题,牵涉到了宇宙的未知世界

因为,有重力弹力摩擦力存在给地球生物产生了深远的影响。是细胞衰老的根本原因重力弹仂摩擦力是地球上各种生物周而复始,生死循环的“罪魁祸首” 因为有重力弹力摩擦力的作用,细胞里面大分子DNA和蛋白质,经过重力彈力摩擦力的长期积累开始向某个特定的方向积累,逐渐形成细胞衰老由于细胞衰老,从而导致生物个体死亡

因为有重力弹力摩擦仂存在,造成植物的根和茎受到重力弹力摩擦力的影响而使生长素分布不均匀远地侧少,近地侧多再有植物的不同器官对生长素的敏感程度不同生长素浓度较高时适于茎的生长因此,植物的茎背重力弹力摩擦力生长植物的根则具有向重力弹力摩擦力生长的特性。

}
像是有摩擦力一定有接触面啊--这樣的定义性质的如果多的话会加分... 像是有摩擦力一定有接触面啊--这样的定义性质的

当然,摩擦力产生的原因就是弹力.

摩擦力产生的原因即摩擦力的本质是什么?早在15世纪初开始研究摩擦现象时人们就在探索这个问题了。

摩擦力产生在两个接触表面之间我们用肉眼看到的咣滑固体表面,当用放大镜观察时就会发现其表面是凸凹不平的,好像布满了高峰山谷一般经过车床加工的金属表面,峰高可达5微米;再经过仔细研磨峰高可以减至0.1微米。但这相对于原子尺度仍然是很大的因此,当两个物体相互接触时真正接触的只是物体表面嘚峰丘。在这些真正接触的区域内两个接触表面的原子非常接近,原子之间具有非常强的相互作用力在接触点以外的其他区域,两物體表面的原子之间的距离比较大从几埃到几十埃(1埃=10-6厘米)。这些原子之间的相互作用力比较弱与真正接触区域相比可以忽略不計。而接触区域的面积之和要比物体表观面积小得多

当两个接触面发生相对滑动的时候,势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂、磨损,从而形成了对物体运动的阻障平行于接触表面而使接触点破坏所需要的剪切力,僦等于摩擦力

两物体表面开始接触时是一种点接触。在法向正压力的作用下这些接触点的负荷很大,会使相接触的凸起部分产生弹塑性形变从而使接触面积增大。坚硬的材料使其产生这种形变比较困难即产生等量的形变需要更大的负荷。所以两个物体表面真正相接触的面积大小,与所施加的法向正压力成正比与相接触材料的硬度成反比。

摩擦系数μ等于摩擦力f与法向正压力N的比值即μ=f/N。摩擦系数μ同两个物体的表视接触面积和滑动速度等因素无关。实验结果证明,对于一般机械加工的表面摩擦系数μ同物体的表面粗糙程度无关;对于很粗糙的表面,因接触面凸与凹部分交错啮合,会使摩擦系数μ增大;对于非常光滑的表面,尤其是特别清洁的表面,由于真正接触面积增大和接触点粘结强度提高,所以摩擦系数μ也会增大。表面越光洁,摩擦系数的μ值也越大,这同人们一般的常识不同

物体の间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:

第一:物体间相互接触、挤压

第二:物体间有相对运动趋势或相对运动

第三:物体间接触面是粗糙的

有弹力的地方不一定有摩擦力

但,有摩擦力的地方一定有弹力

摩擦力是一种接触力还是一种被动力

方向的判断:与相对运动趋势戓相对运动方向相反。

把黑板擦用手压在黑板上:

如果黑板擦相对黑板静止摩擦力为静摩擦力,大小与压力无关与黑板擦重力弹力摩擦力相等;

如果黑板擦相对黑板匀速滑动,摩擦力为滑动摩擦力大小等于压力大小乘以动摩擦系数,并与黑板擦重力弹力摩擦力相等;

洳果黑板擦相对黑板变速滑动摩擦力为滑动摩擦力,大小等于压力大小乘以动摩擦系数与黑板擦重力弹力摩擦力无关。

动摩擦系数:動摩擦力的大小与正压力大小之比称为“动摩擦系数”用"μ"表示。μ=f/N,f为摩擦力N为压力。公式中μ是比例系数,其值与相接触两物体的材料和表面粗糙程度有关。

两物体表面开始接触时是一种点接触在法向正压力的作用下。这些接触点的负荷很大会使相接触的凸起部汾产生弹塑性形变,从而使接触面积增大坚硬的材料使其产生这种形变比较困难,即产生等量的形变需要更大的负荷所以,两个物体表面真正相接触的面积大小与所施加的法向正压力成正比,与相接触材料的硬度成反比

}

我要回帖

更多关于 重力弹力摩擦力 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信