地球有多大啊?
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地球上的任何物体都受到重力作用,因为重力使物体产生的加速度称为重力加速度。重力是由于地球对物体的吸引而产生的。吸引力的大小与物体到地心的距离有关,离地心越远,受到的吸引力也就越小。现在我们知道,地球是一个赤道略鼓、两极稍扁的椭圆,所以物
体在赤道上受到的重力比在两极小。而我们测得的重力加速度也会因纬度的不同而不同,赤道上是9.78米/秒2,纬度越高,重力加速度越大,到了两极就变为9.83
米/秒2
了。而我们在物理上通常用的9.80
米/秒2,则是取的纬度45°上的重力加速度值。
那么地球本身的质量有多大呢?在牛顿发现万有引力之前,这可是个大难题,因为地球实在是太大了,测量起来十分困难。然而,到了1798
年,这个难题被英国科学家亨利·卡文迪许解决了。他利用一对吊着的哑玲做实验,测量两个球体间的引力,然后计算出了万有引力常数G
为6.67×10-11
牛·米2/千克2。他将这个常数代入万有引力公式(
FGmmr=122),就得出了地球的质量。他算出的地球质量为66
万亿亿吨,即6.6×1024
千克。现在,我们经过更精确的测量和计算,得出地球准确质量为5.98×1024
千克。不过,我们仍要说,卡文迪许是第一个测出地球质量的人。
知道了地球的质量,有人可能还会问:地球到底有多大,它的体积是多少呢?这太容易了!现在我们已经知道地球是个椭圆球体,同时,也比较精确地测出了赤道半径和极半径的大小。那么,将它们代入椭球体积公式,不就得出了它的体积大小吗?粗略地说,地球的体积大约为1.1
万亿立方千米。
体在赤道上受到的重力比在两极小。而我们测得的重力加速度也会因纬度的不同而不同,赤道上是9.78米/秒2,纬度越高,重力加速度越大,到了两极就变为9.83
米/秒2
了。而我们在物理上通常用的9.80
米/秒2,则是取的纬度45°上的重力加速度值。
那么地球本身的质量有多大呢?在牛顿发现万有引力之前,这可是个大难题,因为地球实在是太大了,测量起来十分困难。然而,到了1798
年,这个难题被英国科学家亨利·卡文迪许解决了。他利用一对吊着的哑玲做实验,测量两个球体间的引力,然后计算出了万有引力常数G
为6.67×10-11
牛·米2/千克2。他将这个常数代入万有引力公式(
FGmmr=122),就得出了地球的质量。他算出的地球质量为66
万亿亿吨,即6.6×1024
千克。现在,我们经过更精确的测量和计算,得出地球准确质量为5.98×1024
千克。不过,我们仍要说,卡文迪许是第一个测出地球质量的人。
知道了地球的质量,有人可能还会问:地球到底有多大,它的体积是多少呢?这太容易了!现在我们已经知道地球是个椭圆球体,同时,也比较精确地测出了赤道半径和极半径的大小。那么,将它们代入椭球体积公式,不就得出了它的体积大小吗?粗略地说,地球的体积大约为1.1
万亿立方千米。
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地球的整体形状十分接近于一个扁率非常小的旋转椭球体(即扁球体)。其赤道半径略长、两极半径略短,极轴相当于扁球体的旋转轴。根据国际大地测量与地球物理联合会1980年公布的地球形状和大小的主要数据如下:
赤道半径
6378.137km
两极半径
6356.752km
平均半径
6371.012km
扁率
1/298.257
赤道周长
40075.7km
子午线周长
40008.08km
表面积
5.101×108km2
体积
10832×108km3
其实,地球的真实形状与上述扁球体稍有出入。其南半球略粗、短、南极向内下凹约30m;北半球略细、长,北极约向上凸出10m。所以夸张地说,地球的真实形状略呈梨形。
赤道半径
6378.137km
两极半径
6356.752km
平均半径
6371.012km
扁率
1/298.257
赤道周长
40075.7km
子午线周长
40008.08km
表面积
5.101×108km2
体积
10832×108km3
其实,地球的真实形状与上述扁球体稍有出入。其南半球略粗、短、南极向内下凹约30m;北半球略细、长,北极约向上凸出10m。所以夸张地说,地球的真实形状略呈梨形。
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有用不完的钱,天天玩,甚至你可以用200年的时间来不停的走路,你能把地球走完吗?不能!
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精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能,而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地逼近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比,是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量,它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面,而是对地面的一个更好的科学概括,用来作为全球各地大地测量的共同标准,所以也叫做参考椭球面。按照这个参考椭球面,子午圈上一平均度是111.1千米,赤道上一平均度是111.3千米。在参考椭球面上重力势能是相等的,所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的
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