重力参考
① 不同参考系下的重力
功与参考系无关.势能才与参考系有关.功是两矢量点乘,结果是个标量.所以参考系选择不同,虽然重力势能不同,但二者的差是一样的,重力做功也是一样的.
重力做功mgh中的h变化等于h1减h2,初位置减末位置.
[为什么重力势能变化量等于初位置重力势能减末位置重力势能] 因为高度h的计算是从地面到天空的,即跟重力方向相反.其实,如果详细的写应该是 重力做功=末位置重力势能-初位置重力势能=mg(-h2)-mg(-h1)=mg(h1-h2)
等你学到电磁场自然明白,重力势能、电势能都类似的.
② 什么是重力请举例说明重力在日常生活中的应用
(一)物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
重力的施力物体是地心。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,重力大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。
(二)应用举例:
1.工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理。
2.羽毛球的下端做得重一些,这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛。
3.骑自行车时,遇到下坡路,即使不蹬自行车,车辆还能继续滑行。
4.不倒翁是很常见的玩具,它的设计原理就是运用了重心的位置。
5.利用天平称量物体的重量。
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重力的作用点:
物体的各个部分都受重力的作用。但是,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用都集中于一点,这个点就是重力的等效作用点,叫做物体的重心(center of gravity)。
重心的位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则,质量分布均匀的物体,其重心在它的几何中心,例如粗细均匀的棒的重心在他的中点;球的重心在球心;方形薄板的重心在两条对角线的交点。地球对物体的重力,好像就是从重心向下拉物体。
若用其他物体来支持着重心,物体就能保持平衡。但是重心的位置不一定在物体之上。可以用悬挂法来确定。
质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随装货多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化。
重心位置在工程上有相当重要的意义。例如起重机在工作时,重心位置不合适,就容易翻倒;高速旋转的轮子,若重心不在转轴上,就会引起激烈的振动。增大物体的支撑面,降低它的重心,有助于提高物体的稳定程度。
超重与失重:
超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重。
失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重。
③ 重力的参考文献
1、词条作者:汪家訸.《中国大网络全书》74卷(第一版)力学 词条:重力:中国大网络全书出版社,1987 :596页.
④ 重力单位的区别
重力单位会随着海拔,气压,空气密度的不同而存在差异。
因所在地的海拔不同而有所差异,一般是海拔越高g就越低于9.8,反之亦然。为方便起见,通常情况下,取g=10N/Kg来进行理论计算)当所处气压环境不同时,气压越高g越高于9.8;气压越低,越低于9.8。空气密度不同时,空气密度越高,g越高,空气密度越低,g越低。
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重力单位的来源:牛顿是根据万有引力定律的发现者、英国科学家牛顿的姓氏而命名的。早在1900年牛顿这一单位名称就被提出来了。
1938年国际电工委员会和1960年第十一届国际计量大会先后分别同意将牛顿作为力和重力的单位名称使用。作为力和重力的单位名称,其定义为:牛顿是使质量为1kg的物体产生加速度为1m/s2的力。牛顿也可用公式表示为:1N=1kg*m/s2。应注意的是,牛顿是力的单位,而重力也是一种力,所以在表示重力时,应用牛顿(N),而不能用质量单位的名称千克(kg)。
⑤ 重力计算公式
重力的计算公式:G=mg,(式中g是重力与质量的比值:g=9.8 牛顿/千克,在粗略计算时也可取g=10牛顿/千克);重力跟质量成正比。
重力方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)。地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,同样,当m一定时,物体所受重力的大小与重力加速度g成正比,用关系式G=mg表示。
通常在地球表面附近,g值约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N。(9.8N是一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大,g=9.83N/kg。N是力的单位,字母表示为N,1N大约是拿起两个鸡蛋的力)
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重力的独特性
重力与弹力、摩擦力、电场力等有本质区别。
只有万有引力和惯性力有资格成为重力的分力,因为万有引力和惯性力都是同时作用在物体的每一个质元上,使物体获得重量。
弹力和摩擦力只能作用的物体的局部。电场力也只能作用在物体的局部,因为电场中的导体静电平衡时电荷分布在导体的局部,绝缘体被极化后电荷也分布在绝缘体的局部。
磁场力也只能作用在物体的局部,因为永磁体有磁极,软磁体在磁场中也被磁化出现磁极。这些作用在物体局部的力,不能像万有引力和惯性力那样使物体获得重量。
⑥ 重量与重力
重力与重量不同之处,
在于给定的参考系不同。重力的参考系就是地球,
所以只与地球的引力有关。而重量的概念除此之外,
还与由于地球自转引起的物体所在地的离心力有关。可以用w
=
g
+f
表示。式中g
表示重力,f
表示物体对于地球
ns
轴产生的离心力。在地球的南、北极上,物体的重量等于重力。
果物体在地球的赤道线上,因为
r
最大,物体所受的离心力最大。此时重量和重力共线,且方向相反。在数值上可以代数合,
即
w
=
g
-
f
。尽管在地球上赤道上的重量和重力的数值相差最大,
但其差值也是很小的(只有
0.003
383
n)。在赤道以外的各点上更是相差无几,其方向上也没有多大偏离。所以,人们一般对于重量和重力这两个概念并不过分的计较、区别,甚至当作同义词。
⑦ 重力测量参考框架
大地测量系统包括:坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。与大地测量系统相对应,大地参考框架也就有三种:坐标参考框架、高程参考框架和重力测量参考框架。这里面涉及到一连串的概念:
1、重力测量是为测定空间一点的重力加速度。
2、重力基准是标定一个国家或地区的绝对重力值的标准。
3、重力参考系统则是采用的椭球参数及其相应的正常重力场。
4、重力测量框架就是分布在各地的若干绝对重力点和相对重力点以及若干条基线所组成的重力场。