Question

重量和地球的引力之间有什么关系？

Answer 1

我们的周围，有各种各样的物体。比如，晶莹透亮的水，细长的大头针，扁平状的铅笔盒，精致的钟表，随风飘扬的彩旗，庞大的起重机，轰鸣的机器，破土而出的幼苗，嗷嗷待哺的小鸟……这些五花八门、令人眼花缭乱的各种物体，无论其大小、形状如何，也无论其是否有生命，都具有重量，这是大家所熟知的事实。即使那看不见摸不着的空气，也是具有重量的。

我们知道，任何物体之间都存在万有引力。不可例外，地球对居住在它上面的所有物体也都有吸引力存在。地球对物体的吸引力叫做重力。重力的大小就是重量，而重力的方向就是垂直方向。

经常有人说，物体的重量是随物体所在位置的不同而变化的，这种说法对吗？

由万有引力定律告诉我们，万有引力与物体之间距离的平方成反比。地球对任一个物体的吸引力也要服从这个规律。物体离地面越高，与地心的距离越远，地球对它的吸引力就越小。这样看来，上面的那种说法是完全正确的。将同一个物体分别置于世界屋脊——喜马拉雅山上和海平面上，用灵敏的秤来测量，便能发现，测出的重量是有差别的。一个60千克重的人乘坐飞船到离地面6 400千米的高空，这时，他所受到的地球对他的吸引力只有147牛。原来，地球的半径大约等于6 400千米，当人到达6 400千米的高空时，他离地心12 800千米，是地球半径的两倍，换句话说，是人处于地面时离地心距离的两倍。而由万有引力定律知道，引力与两物体的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。无论人处于地面或高空时，人的质量都是一样的，地球的质量也不会发生变化，但人离地心的距离却变化了，变为处于地面时的两倍，这样地球对他的引力就要减到原来处于地面时引力的四分之一。这个人在地面时重力是588牛，到6 400千米高空时，地球对他的引力的大小便只有147牛了。

很明显，离地面的高度越高，物体的重量越小。但由这一点，你不要以为离地心越近，物体的重量就越大。在地面以下，由于地球的质量不能再看成是集中在球心了，所以并不是物体离球心越近，重量越大。由计算可以得出结论，在地面以下，物体离地心越近，重量越小。

即使都处于地球表面，同一个物体的重量也是略有差别的。同一物体放在高山上的重量比放在海平面上的重量轻。另外，由于地球并不严格是一个球体，而是一个椭球体，赤道略微向外鼓出来，两极略微扁一些，这就使得同一物体在赤道上比在两极处要轻一些。

如果把人送到月球上，人要受到月球对他的引力。引力的大小就是他在月亮上的重量。由于月亮的质量和半径与地球的质量和半径不同，所以物体在月亮上的重量跟在地球上的重量也不一样，由计算可以知道，人在月球上的重量只有在地球上重量的六分之一。要是让你到月宫上去邀游，你就会有轻飘飘的感觉。稍为一蹬，你便可以蹦得老高。在广寒宫里，要是跳高的话，你的本领将比在地球上要大很多。其实，这是由于月亮对你的引力比你在地球上地球对你的引力小得多的缘故。因此，你不必大惊小怪。