回复: 北京2005年Case议事大厅~柠檬花园/第十山地师
万有引力公式如下:
F=G*M1M2/(R*R)
这儿的G是万有引力常数,M1和M2分别指代两个物体的质量,R*R 表示物体之间的距离的平方(我无法打出脚标肩标来,只好打成两个字母相乘)。这是中学物理讲过的,跟库仑定律的公式一模一样,对伐?
但一般中学生不知道,这公式适用于两个质点之间的运算,所谓质点,也就是没有体积的几何点,但含有一定质量,其实是一种理想化处理,因为世上并没有有质量而无体积的物体。因此,在具体运算中,就必须把具体的物体化为一个几何点,把质量集中到那个几何点上去。在计算地球或月球的引力时就是这么做的,把地球或月球的中心点当成质点所在,而把地球或月球的质量集中到那个点上去。
据此,人在地球上的重力的计算,便是以人的质量乘以地球的质量,再除上地球的半径(也就是人到地球质点的距离)的平方。若不是作此处理,则咱们连人体的重力都无法算出,盖人体与地面密切接触,如从地面算起,则距离为零,若机械套用该公式,则算出来的重力应该是无穷大了。这就是为何重力又称为“地心引力”,盖它是从地心算起的。
明白这一点,则立即可以明白人在月球上的重力为何是地球上的重力的六分之一。在此,人的质量未变,变化了的是星球的质量,根据网上查到的数据,月球的质量是地球的0.0123倍,半径(Equatorial radius)是地球的0.2731倍。假定地球的质量是M,半径是R,则质量为m的物体在地球上的重力为:
F地=G*mM/R*R
而在月亮上的重力为:
F月= G*m0.0123M/0.2731R*0.2731R
两式相除,即可得出该物体在月球上的重力是地球上的多少倍:
F月/F地=0.0123/0.2731*0.2731=0.0123/0.07458361≈0.1649≈1/6