地球的引力会随着高度的增加而变小。如果我们将1千克重的物体送上6400千米的高空,此时它与地心的距离是地球半径的2倍,那么它受到的引力只有地面上的22倍,也就是1/4。在这个高度上,弹簧秤称出的这件物体重量只有250克,而不是1千克。根据引力定律,我们在计算地球引力时假设整个地球的质量集中于地心,地心引力与距离的平方成反比。在刚才这个例子里,1千克的物体被送到了距离地心2倍的距离上,所以地心引力会变成原来的22倍,也就是1/4。如果我们继续将这件物体送到距离地面12800千米的地方——现在它与地心的距离相当于地球半径的3倍——地心引力会变成原来的32倍,也就是1/9,1千克重的物体在弹簧秤上称出来的读数只有111克。
你也许会得出结论,如果我们将这件物品放到地底深处,那么越往下它受到的引力越大,弹簧秤的读数也会相应变大。但这个想法不对,越往地下走,物体的重量非但不会增加,反而会越来越轻。
因为在这种情况下,地球对物体的引力不再仅仅源于地心,而是来自四面八方。图中画的是一口井里的物体的重量,它同时受到来自上下两个方向的引力。其实真正重要的是来自地球球形部分的引力,其半径等于物体到地心的距离。所以我们越往下走,物体就变得越轻。到了地心的位置,它的重量会变成零,因为在这里,它受到的各个方向的引力完全相等。
总结一下:物体在地面上的重量最大;无论是从地面上升还是下降,它的重量都会变小(当然,只有在地球密度处处均匀的情况下,这个结论才能成立)。而在现实中,越靠近地心,地球的密度就越大,所以在奔向地心的过程中,起初地球引力会逐渐变大,到了一定的深度才会开始减小。
上一篇:西瓜炸弹
下一篇:尖锐的物体为什么特别锋利?