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关于重力和地球引力的差别讨论

查字典物理网 2016-01-19

在学习的过程中， 学生经常会有这样的疑问：重力和地球引力是否相等?下面就此问题作如下讨论。

如果把地球视作惯性系，质点所受重力就是万有引力。但由于地球自转， 地球并不是精确的惯性系，若以地球为参考系， 还须考虑离心惯性力，这时重力和地球引力将出现微小的差别。将质量为m 的质点悬挂于绳的末端且相对于地球静止，它受到三个力，即绳的拉力T ，地球引力F 以及离心惯性力f = mR′ω2 ，ω为地球自转角速率， R′为自地球自转轴到质点且与地球自转轴垂直的距离， 此三力平衡， 即T 、F、f 合力为0 。

由静止质点所受重力和悬绳拉力的关系得G = - T ，如图1 所示，质点重力为地球引力与离心惯性力的合力。

由于重力与引力的夹角很小，惯性离心力的大小与重力大小相比微乎其微，故引力是重力所包含的主要成分，故将重力看作引力所引起的误差和将地球视作惯性系所引起的误差是相当的。


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