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太原晶通傳感計控有限公司 2019-02-22 17:33:21 作者:SystemMaster
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當你踏上一架臺秤上稱你的體重的時候,如果想得到正確的結(jié)果,你就得一動不動地直立在臺秤的平臺上。你要是彎一彎腰,好,在你彎腰的一瞬間,臺秤立刻就指出重量減低了。為什么呢?這是因為肌肉在上身向下彎曲的同時就把下體向上提升,因此使得向臺秤支點所施的壓力減輕。相反的,當你把上身伸宜的時候肌肉又會使你的下體對于平臺所施的壓力增加,臺秤就會跟著指出重量增加了。 在一架靈敏的臺秤上,即使把手舉一下,由于使你的手向上舉起的肌肉是依附在肩頭上的,舉手的動作會把肩頭以及整個人體向下壓,因此臺秤平臺所承受的壓力也跟著增加,F(xiàn)在如果把已經(jīng)舉起的手停在空中,那么就要使相反的肌肉開始動作,把肩頭向上提升,因此人的體重,人體對于臺秤支點所施的壓力,也就跟著減少了。 相反的,把手放下就會引起體重的減少,等手停穩(wěn)下來了,體重又會略微增加。 物體在什么地方比較重? 地球施向一個物體的吸引力(地球引力)要跟著這個物體從地面升高而減低。假如我們把一公斤重的砝碼提高到離地面6400公里,就是把這砝碼舉起到離地球中心兩倍地球半徑的距離,那么這個物體所受到的地球引力就會減弱到4分之一,如果在那里把這個砝碼放在彈簧秤上稱,就不再是1000克,而只是250克。根據(jù)萬有引力定律,地球吸引一切物體,可以看做它的全部質(zhì)量都集中在它的中心(地心),而這個引力跟距離的平方成反比。在上面這個例子里,砝碼跟地心的距離已經(jīng)加到地面到地心的距離的兩倍,因此引力就要減到原來的22分之一,就是4分之一。如果把砝碼移到離地面12,800公里,也就是離地心等于地球半徑的三倍,引力就要減到原來的32分之一,就是9分之一;1000克的砝碼,用彈簧秤來稱就只有111克了,依此類推。 這樣看來,自然而然會產(chǎn)生一種想法,認為物體越跟地球的核心(地心)接近,地球引力就會越大;也就是說,一個砝碼,在地下很深的地方應(yīng)該更重一些。但是,這個臆斷是不正確的;物體在地下越深,它的重量不但不是越大,反而越小了。這現(xiàn)象的解釋是這樣的:在地下很深的地方,吸引物體的地球物質(zhì)微粒已經(jīng)不只是在這個物體的一面,而是在它的各方面。請看圖20。從圖上可以看出,那個在地下很深地方的砝碼,一方面受到在它下面的地球物質(zhì)微粒向下方吸引,另外一方面又受到在它上面的微粒向上方吸引。這兒我們不難證明,這些引力相互作用的結(jié)果,實際發(fā)生吸引作用的只是半徑等于從地心到物體之間的距離的那個球體。因此,如果物體逐漸深入到地球內(nèi)部,它的重量會很快減低。一到地心,重量就會完全失去,變成一個沒有重量的物體。因為,在那時候物體四周的地球物質(zhì)微粒對它所施的引力各方面完全相等了。 所以,物體只是當它在地面上的時候才有最大的重量,至于升到高空或深入地球,都只會使它的重量減少①。 物體落下時候的重量 你可曾有過這樣的經(jīng)驗,比方說坐電梯在開始下落的時候有一種恐懼的感覺?你會有一種仿佛向無底深淵跌下去的不尋常的輕飄飄的感覺。這實際上就是失掉了重量的感覺:在電梯開動的最初一瞬間,當你腳底下的電梯地板已經(jīng)落了下去,而你卻還沒有來得及產(chǎn)生同樣速度的那一瞬間,你的身體幾乎沒有壓在地板上,因而你的體重也就會非常小。這一瞬間過去以后,你的這個恐懼的感覺停止了,這時候你的身體要用比勻速下落的電梯更快的速度落下去,就對電梯的地板施加壓力,因此又恢復(fù)了原有的體重。 試把一個砝碼掛在一只彈簧秤的鉤子上,使彈簧秤連同砝碼很快地落下去,注意秤上指示的數(shù)值(為了觀察方便,可以把一小塊軟木嵌到彈簧秤的縫里,來注意軟木的位置變化)。你會看到,在砝碼和秤一同落下的時間里,彈簧秤所指示的并不是砝碼的全部重量,而只是很小一部分的重量!假如掛著砝碼的彈簧秤從高的地方自由落下,而你有辦法在落下的路上觀察秤所指示的數(shù)值的話,你會發(fā)現(xiàn),這個砝碼在自由落下的時候竟是一些重量也沒有,彈簧秤所指示的數(shù)值是0。
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