课外拓展



1、重力与万有引力

  重力是由于万有引力产生的,如图所示,物体A受到地球吸引力 F,方向指向地心O,F的数值由万有引力公式求得.式中R是地球的半径(R=6.4×106m),M是地球的质量(M=6×1024kg),m是物体的质量,G是万有引力常数(G=6.67×10-11N·m2/kg2

  由于地球的自转,地球上的物体随之作圆周运动,所受的向心力F1=mrω2 = mRω2cosθ,F1是由引力F提供的,它是F的一个分力,F的另一个分力F2,就是物体所受的重力。

  在地球表面的物体自由下落时,就是沿着F2的方向落下的。悬挂在室内天花板上的静止物体,其悬线也是沿着F2的方向。所以铅垂线严格说来并不指向地心。可见,重力与万有引力的大小和方向都不同。不过实际上,由于F1F,以致于F2的方向与F很靠近,而且大小也非常接近于F.在赤道处两者相差最大也不超过千分之四。

2、万有引力与星系的组成

  宇宙间任何两物体之间都存有相互吸引的力——万有引力。因此宇宙中任何两天体之间都有相互吸引的万有引力。万有引力的规律使不同层次的天体组成不同层次的天体系统。在行星与卫星之间,如地球——月球系统,地球与月球间的万有引力

  

  而卫星与恒星之间,如月球——太阳之间的万有引力

  

  可以说,所以地球——月球组成一个整体,整体受太阳的作用,绕太阳运转。可以计算出行星与恒星之间的万有引力又会远大于银河系对它的万有引力,因此万有引力使行星与恒星组成一个整体,这个整体又在银河系中运动,可以推测银河系内对恒星的万有引力又远大于河外星系对其恒星的万有引力,因此,银河系又是一个整体在宇宙中运动。

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