也就是说,引力的一部分,提供了我们随着地球做圆周运动的向心力;另一部分,让我们产生了重重的感觉——即产生了重力。
由于F向只有F引的3%~4%,所以,在不精确的分析中,我们认为G=F引,即重力等于引力——这就是为什么很多人混淆这两个概念的原因。
进一步分析
如果,向心力变大了,比如地球自转的速度增大了,此时引力是不会变化的,那么重力就会减少。
根据上图中的式子,这是显而易见的。
我们想象一下极限情况,当向心力等于引力时,重力就变为了0,也就是我们完全失重了!
我们会飘在空中,而不会像现在这样紧紧贴在地面上——其实,空间站中的宇航员,就是处于这种状态,他们的引力依然存在,和地面差不多大,但是重力完全为零——因为他们随着空间站一起,绕地球高速飞行,向心力等于重力了。
对了,要达到这种“向心力等于引力,重力变为0”的速度,就是我们常说的第一宇宙速度,大小约为8公里每秒钟。
06自由落体和圆周运动下面再来分析运动对重力的影响。
第一,自由落体:
当我们做自由落体运动时,由于只受到引力的作用,所以全部的加速度都来源于引力。
这个加速度同样包括“随地球自转的圆周运动向心加速度”和“相对地面的自由落体加速度”。
这两个加速的效果,占用了全部的引力,所以,重力也是为0——因此,自由落体运动也是一个完全失重的状态。
第二,加速运动:
为了产生重力的效果,其实不一定需要引力,加速运动同样可以做到。
当你坐在一个飞船里,朝着一个方向加速度的时候,你会感觉(或者说需要)来自于飞船的支持力,这个支持力维持了你的加速运动状态——也让你产生了重力的感觉。
同样,当你坐在一个转动的飞船里,向心加速度也会产生重力的效果。
以上两种情况,可以看出运动对重力的影响。