向心力引力重力之间关系？(重力和引力的区别)

向心力重力和引力的区别、重力，引力三者刚好是合力与分立的关系，简单说就是：向心力与重力是引力的两个分力。可以参考以下解析：一、先解释下三个力的概念（概念很重要，理解透了对做力学分析题很有帮助）：1、重力。大家都知道，物体在地球上的中立方向为竖直向下，大小=mg。（这里纠正一个大部分人都错误的观念，竖直向下并不是指向地心，这个可以结合地球自转不难理解。。只有赤道和南北两极重力的方向才指向地心。）2、向心力。物体维持做圆周或曲线运动所需要的力，方向只想圆心或曲率中心。（向心力是根据外力对物体产生的效果而命名。从某种意义上来说，重力也可以是根据外力对物体产生的效果而命名。但不同的是，提供向心力的外力可以是重力，弹力，电磁力等各种力，而提供重力的外力只能是星体跟物体之间的万有引力。）3、万有引力。根据牛顿万有引力定律，物体与物体之间都存在一种相互吸引的力，方向沿两物体质心的连线。这种力不论物体大小，只看物体质量，凡是有质量的物体之间都会存在万有引力。二、分析三者关系：首先地球与物体之间存在万有引力，这个毋庸置疑（根据牛顿定律可知）。其次，地球上的物体会存在重力，那么重力怎么来的呢？大家都知道，物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，方向总是竖直向下。（那么问题来了，地球对物体的吸引力不是万有引力吗，怎么这里又叫重力呢？这个其实不用太纠结，在万有引力发现之前，牛顿只发现了重力，只知道地球对地球表面的物体有吸引力，还不知道万有引力的存在。后来才发现的万有引力，原来他被苹果砸中脑袋想出来的重力就是万有引力，哈。。）吭吭，废话多了点，回归正题。然后大家也都知道，地球是自转的，那么地球表面的物体也是随着地球而转动，转动轴心与地球自传轴心相同（假设物体相对于地球静止），那么问题来了，物体转动是需要向心力的，如果没有向心力，物体肯定沿着切线（也就是地平线）方向飞出去，可以遨游太空了。那向心力怎么来的呢，刚才提到的，物体与地球之间的力只有万有引力（地球对物体的支持力以及重力都会随着万有引力的消失而消失，所以这两个力都可以看是有万有引力引起的），那么向心力自然就只能是由万有引力来提供（前面也说过，向心力是各个外力来提供的）。最后，以上描述了重力和向心力都是由万有引力提供，既然都是由万有引力提供，根据力的平行四边形定则，可以从下图中直观看出三者之间的关系：（图片来源网络，懒得手画了，哈）图解：1、在NS两级的物体，属于自转，所以不用考虑向心力，也就是说这个位置万有引力与重力大小相同，而且都指向地心；3、其他位置的物体，由上图可以看出，向心力指向O\’，重力竖直向下，万有引力指向地心并且三者满足平行四边形定则。另外：由于地球自转角速度非常的小，物体保持左圆周运动所需的向心力也非常小，所以在平时的做题当中，几乎都是忽略掉了向心力，认为重力与万有引力相同。有同学可能会问了，地球两级的物体是随着地球的自转而自转的，那么人如果站在两级点，是不是可以感受到地球自转呢，答案是不一定，哈哈。。以为地球自转角速度很小，24小时自转一周，也就是说地球自转的角速度比钟表力的时针角速度还要慢一倍，你如果盯着时针看，可以看到它在转动的话，说不定你站在两级点也可以感受到地球自转的，哈哈。。。。以上纯属手敲，感兴趣的同学可以参考下，如果有错误的地方，还请大神指教，别害了小朋友们。。另外，以上力学分析只适用于地球表面的物体，如果是在地球上空的话，就得另外来说的，这个比较复杂，这里就不解释了。

重量、质量、重力、引力该如何区分？它们之间到底是什么关系？什么是超重和失重？”

这是一组纠缠不清的问题，也是让很多人头疼的问题；

这是一组中学时应该搞懂的、但是很多人一辈子也没搞懂的问题；

这就是我接下来要讲的问题。

码字码了好久，给自己加个原创标签吧！

一、“重量”指的是“重力”还是“质量”？质量是表示物质多少的物理量，单位是千克（kg）；而力（重力就是一种力）是两个物体之间的相互作用，单位是牛顿（N）——它们量纲不同，是完全不同的物理量。“重量”是一个口语中的表达，那么，“重量”到底指的是“质量”还是“重力”呢？

先看一个生活中的场景

A：你多重？

B：我不告诉你！

A：告诉我好么？

B：好吧，我100斤多一点…

A：多了多大一点？

B：多了30斤，还问吗？

……

一笑之余，我们看看其中的问题：

A问B多重，到底是在问B的什么？B要回答自己的哪个“参数”？

当然，这里的“多重”，就是在问“重量”，这没有异议，但是这个“重量”指的是“重力”，还是“质量”呢？

从B的回答来看——100斤多一点——是回答了一个“质量”，因为“斤”是质量单位。2斤等于1公斤，也就是1千克。

但是，其实这里的“重量”，应该指的是“重力”，“你多重”是在问“你的重力是多少”。

所以，如果是两个物理学家，那么对话应该是这样的：

A：你的多重？

B：我多重？——我的质量是50千克，所以我的重力约等于质量乘以重力加速度（约等于10N/kg），是500牛。

A：哦，我不信。

B：为什么？

A：你哪有这么轻？

B：我只是用斤做单位，然后保留一位有效数字罢了。

……

回到正题，结论：

重量指的是重力，而非质量。

二、“重力”和“引力”是什么？先说引力：

引力是万有引力的简称，传说中牛顿因为被苹果砸中而悟出的世间至理：世界上任何两个物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用称为万有引力。我们用 Fg 表示引力。

被苹果砸中后陷入思考的牛顿 图片来源百度百科

牛顿著作 图片来源百度百科

万有引力的表达式：

万有引力定律

这个力，与两个物体的质量成正比，和它们之间距离的平方成反比，比例系数为G，被称为万有引力常量，大小为G=6.67×10-11 N·m^2 /kg^2。是伟大的卡尔迪许先生，在实验室中测出来的。（更多卡文迪许测重力加速度的故事，关注后即可看到）

卡文迪许 图片来源百度百科

我们用 Fg 表示引力。

再说重力：

重力是支持力的体现。

“在某处所感受的支持力的大小”可以作为重力的定义。

我们无法直接测量重力，我们测量重力时，通常都是测出和重力平衡的那个力。比如我们用弹簧测力计把物体悬挂起来，并且静止不动（注意，这个很重要），那么测力计的示数就等于物体受到的重力。——我们就测出了重力。

另一个例子：我们觉得自己很重，是因为地面支持着我们。我们之所以感觉受到了重力，其实是因为感觉到了支持力。在静止站立时，支持力等于重力。

好，再次强调一下：重力是支持力的体现。用 G 表示重力，用 N 表示支持力的话，则

G = N

因为受到支撑，你才觉得自己很重！跳起来吧！你会获得片刻的身轻如燕，因为在空中没有支撑力，所以你感觉不到自己的重力——你完全失重了！

所以，失重指的是失去一部分或者全部的支撑力。

在空中时牛处于完全失重状态

飞机失去动力后人和物体“飘”了起来

在空中 特技人员可以任意做动作 很大程度是因为失重了

三、重力和引力有什么关系？如何区分？重力的来源是引力，但重力又是支持力的体现，那么重力和引力有什么关系呢？

这里引入两个概念：静止时的重力和运动时的重力（竖直方向加速）。

物体静止时的重力：用 G0 表示

引力是重力产生的根本原因。

重力是引力的一部分——静止物体的重力是引力扣除自转向心力之后的那部分。

我们用 F向 表示该向心力，则

G0 = Fg – F向

其中

向心力的表达式

表达式中：R指的是到地轴的距离，T是地球的自转周期，也就是1天。

当然下式依然成立：

G0 = N

如上文所述，你想要知道 G0 有多大，需要测出 N 。

生活中所说的重力，通常指的是静止时的重力，我们用 G0 表示。

在不考虑地球自转的情况下，静止重力和引力之间取等号，即

G0 = Fg

若地球是标准球体 则在地球上各个地方 Fg是相同的

物体竖直方向加速运动时的“重力”：用 G动 表示

当物体运动时，若竖直方向有加速度，那么它所受的竖直方向的支持力（权且还称为支持力）也会改变——那么也就是说，它的重力也会改变——要么增大，称为超重；要么减小，称为失重。

以向上为正方向，利用牛顿第二定律：

N-G0 = ma

在加速运动的电梯中 感觉支持力变化

变换得

N = G0+ma = G动

a 大于零，则 a 方向向上，G动 > G0，称为超重。反之，称为失重。

简单总结：

重力是支持力的体现 ，重力可以分两层来理解：

1.静止时的重力：重力的来源是引力，重力是引力的一部分，用 G0 表示：

G0 = Fg – F向 = N

2.运动时的重力：用G动来表示。

G动 = G0 + ma = N

重力会改变，因为支持力会改变

例子：

我们把地球当成一个理想的密度均匀的球体，那么对于同一个物体：

1.在地球不同纬度，万有引力都是相同的，但“由于自转引起的向心力”会有不同，纬度越高，这个向心力会越小。所以纬度越高，同一个物体的重力（等于引力减去向心力）会越大。

2.在同一个地点，物体竖直方向的运动状态会影响支持力，也就影响重力。当物体运动的加速度方向向上时，我们所感觉到的重力——其实就是物体所受的的支持力——会大于“平时的重力G0（约等于引力）”，这是就超重现象。

在太空中 没有上下之分

太空行走

四、总结在我们引入静止重力、运动重力以及支持力的概念之后，重量、重力、引力、质量、支持力五者之间的关系是：

重量指的是重力，而非质量。引力是重力产生的原因，重力是引力的一部分。重力是支持力的体现，通过支持力来定义和测量重力。同一个物体，在地球（理想地球）表面任何地方，引力是一样的；但是由于F向不同，所以静止时的重力G0不同，G0=Fg-F向=N。研究一个在地球表面小范围内运动的物体时，近似的取Fg=G0。又有G动=Fg+ma，即 G动=G0+ma=N，当加速度向上，N>G0时，称为超重；加速度向下，N<G0时，称为失重。再提供两个例子来说明：

例子一：

在空间站里：1.宇航员受到的引力和在地表时只相差1%；2.“由于空间站绕地球转动所需的向心力”完全等于“宇航员受到的引力”，所以静止时的重力G0=Fg-F向=0，也就是宇航员的G0=0，处于完全失重的状态；3.宇航员所受空间站的支持力N=0，也就是他们和空间站之间没有力的作用，运动重力G动=0。

例子二：

在自由下落的电梯里：1.由于向心力小到可以忽略，G0基本上等于Fg。2.G动=N=Fg+ma，以向上为正方向，a>0，为超重，a<0为失重。

说明：

1.阅读理解本文要对牛顿三大定律、万有引力定律和圆周运动有一定的了解。

2.本文并未讨论质量、引力的本质，惯性质量和引力质量也未作区分，有兴趣的话，可以关注之后，在本人的另一篇专门介绍引力的文章中查看。

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