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地球引力的经典力学解释是怎样的?关于地球引力的物理学知识简介!

高中资讯 来源:网络 编辑:小蜜蜂 2019-09-16 14:17:02 浏览:

  地球有引力的存在,所以每一个生活在地球上的生物或者存在于地球上的物体才有重力,才不会随着地球的自转而被甩出去,在高中的物理课本上,我们学习了万有引力的一些科学的知识,利用这些知识解决一些简单的力学的计算问题还是绰绰有余的。今天小编给大家再来介绍一下地球引力的经典力学解释,以及关于地球引力的其他的一些简单的知识,各位同学可以来学习了解一下。

地球引力的经典力学解释是怎样的?关于地球引力的物理学知识简介!

  1、引力的经典力学解释

  实际上,牛顿并没有给出引力的本质解释,而是根据现象给出了引力的唯象解释,即:在经典力学中,引力模型是个唯象模型,它不涉及为什么,而仅仅是怎么样。牛顿通过实验现象,发现引力跟质量大小、距离远近有关,于是给出了一个引力方程:

地球引力的经典力学解释是怎样的?关于地球引力的物理学知识简介!

  在这个方程里面,存在一个常数G,称为引力常量,大小为6.67×10N·m²/kg²。虽然,这个方程没有解释为什么会有引力,但是其值的计算却非常接近观测结果。所以,在经典力学中,我们仅仅知道引力跟质量和距离有关,却不知道为何会产生引力,以及究竟如何产生。

  2、引力的相对论解释

  相对论解释了为何引力跟质量和距离有关,它认为大质量的物体会扭曲其附近的时空(简单起见,我们仅考虑空间的扭曲),就像在一张紧绷的橡皮平面上,重物会压“弯”这个橡皮平面。重物越重,这个平面被“弯”的更厉害,而离得越远,则“弯”的越少。这里的“弯”,就是空间的扭曲。

地球引力的经典力学解释是怎样的?关于地球引力的物理学知识简介!

  上图是一种直观的扭曲效果,但是真实的扭曲却不是这样。由于大质量物体的存在,其附近空间存在着一种扭曲:离得越近,空间密度越大。就像一个鸡蛋,一层层往外,越往外空间密度越小。正是由于这个空间密度的存在,导致不同的位置之间存在着空间梯度,从而导致引力的存在。如下图:

地球引力的经典力学解释是怎样的?关于地球引力的物理学知识简介!

  曲率飞行正是利用的这一原理。在后方制造一个高密度的空间,从而推动飞行器向低密度空间前进。这里面,制造一个高密度空间,就是想办法把原有空间进行扭曲。

  3、引力的量子力学解释

  量子力学认为引力是由一种叫做引力子的粒子传递的,不过目前还没有发现这个引力子。我个人觉得相对论的解释已经非常完备了,引力子是否真的存在依然是个谜。

  4、引力与大气有关?

  不管是经典力学、相对论,还是量子力学,对其引力的解释都跟地球大气无关,而是与质量和距离有关。

  大气虽然是气体,其单位体积的质量非常小,但是再小也是有质量的。既然大气存在质量,那么收到地球质量的影响,两者就会存在引力。所以,大气被地球吸引,围绕在地球表面,越靠近地球引力也就越大,越远处引力也就越小。所以,高层大气实际上一直都会逃逸地球。

  5、总结

  综上所述,尽管不同的科学理论对引力的解释不太一样,但是有一点是相同的。即,引力的大小与质量和距离有关。引力产生的根源在于物体的质量,只要有质量存在,就有引力存在。经典力学虽然没有解释为什么产生引力,但相对论却非常完美地解释了质量产生引力的机理。

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