徐虎勤
怎樣“稱量”地球的質(zhì)量?不可能用天平稱量,通過萬有引力定律是可以“稱量”的!那么,用萬有引力定律要怎樣“稱量”地球質(zhì)量?
1.自從卡文迪許測出引力常量G,并且知道重力加速度g之后,我們就能間接知道地球的質(zhì)量。如圖1,若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地面上質(zhì)量為m的物體所受到的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的引力,即:
2.若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響
事實上地球一直在自轉(zhuǎn),我們不禁要問,能不考慮其影響嗎?分析如下:如圖2,ABC為地面上一個很大的支架,一小球m用輕繩懸掛在C端靜止。根據(jù)二力平衡:輕繩對小球的拉力F等于小球受到的重力mg,即:
我們不妨跳出地球看小球:
如果地球沒有自轉(zhuǎn),則小球也不動,由于萬有引力的作用,輕繩延長線必過地球球心O點(diǎn),如圖3。類比圖2,重力就是萬有引力F。