Question

重力其实并不等于引力，在地球上所受的重力会发生变化吗？会

Answer 1

苹果因为万有引力的作用而从树上坠落地面，我们也因为地球的重力才没有飘逸到宇宙之中去，那么重力是不是就是引力呢？还真不是。

引力是宇宙中已知的四种基本力之一，任何两个具有质量的物体之间都具有相互的引力作用，比如桌面上放着的两个杯子，它们之间同样具有相互的引力作用，只不过由于极其微弱，所以无法察觉罢了。那么重力是什么呢？重力其实并不等于引力，但又与引力有着密切的联系。事实上，重力是由于地球对物体的引力而产生的力，它的计算公式为F=mg，m是物体的质量，g为重力加速度，地球上的重力加速度为9.8m/s²。物体的质量是不会变化的，但重力加速度却会发生变化，所以在不同的星球上，物体所受的重力也就不同。

万有引力为F=GMm/R²，G是万有引力常数，M是地球的质量，m是物体的质量，R是地球的半径。

从计算公式可知，重力并不完全等于万有引力，万有引力只与两个物体的质量和距离有关。只要仔细思考重力与万有引力之间的关系，我们就会发现一个问题，地球上的物体所受到的重力其实是并不相同的，而导致这种不同的第一个因素就是所处的位置。地球是一个球体，但并不是一个标准的球体，准确地来说，地球应该算是一个椭球体。在南北极点上，地球的半径约为6356.9千米，而在赤道地区，半径就变成了6378.5千米。

引力与距离的平方成反比，所以距离越远，两个物体的引力作用就越小，通过计算可知，在赤道地区，物体所受的重力大概比两极地区小1.5‰。

赤道地区所受的重力比南北极点小，但并不止距离这一个因素而已，还有另一个非常重要的因素，那就是离心力。地球并不是一颗静止不动的行星，它时刻处于自转运动之中，其自转角速度可以达到每小时15度，所以位于地球上的物体也会随地球一定转动。不过也并不是任何地方的物体都会随地球一起转动，位于南北极点的物体就不会，所以在南北极点上，重力就等于万有引力。

在地球上，自转线速度最快的地方就是赤道，可以达到每小时1670千米，所以位于赤道上的物体所受到的向外的离心力就是最大的，因此赤道地区的物体所受的重力就等于万有引力减去惯性离心力。

需要注意的一点是，离心力其实并不存在，它只是一种虚拟力，实际上为了维持圆周运动所产生的力是向心力，这里之所以将其用虚拟的离心力来表示，是为了让理解和计算都变得更加简单。万有引力是GMm/R²，而惯性离心力是mω²R，这里面的ω是自转角速度。经过计算可知，由于地球自转的影响，所以在赤道地区所受的重力比南北极点要小大约3.5‰，再加上因距离所产生的1.5‰的差距，最终可以得出结论，赤道地区所受的重力比南北极点大约小5‰。

地球重力存在差异，所以在赤道地区购买黄金，然后跑到南北极点卖出，妥妥获利5‰。

不过想法虽好，但却没有实际操作的价值，因为首先南北极点没有金店，你需要强拉一个买家到南北极点去跟你交易。其次，这个黄金买家必须是个刚刚从卖菜转行过来的，这样他才会使用弹簧秤来称黄金，而专业的黄金商人使用的都是天平，在哪称都一样。在地球上，不同位置所受的重力是不相同的，那么同一个位置，重力是否有发生变化的可能呢？当然有可能，而且每时每刻都在变化，只不过变化十分微小罢了。

导致一个地点重力发生变化的因素并不在地球之内，而在地球之外。

地球并不是一颗孤星，在地球周围还存在着其它天体，这些天体会对地球产生引力作用，并使地球上物体所受的重力大小发生变化，而重力变化的幅度与物体和地外天体的位置关系有关。比如位于地球背阳面的物体，其所受的地球引力和太阳引力的方向是相同的，所以重力就会有些许增加，而位于地球向阳面的物体，因为太阳引力与地球引力方向是相反的，所以重力就会有所减轻，不过影响幅度非常小，还不足千万分之一，也就是说一千万斤的物体最多只会因太阳的引力作用而发生1斤的重量变化。其实，对地球重力影响最大的天体并不是太阳，而是月亮，因为它与我们足够近，它对地球的重力影响大约可以达到太阳的2倍，也就是千万分之二。