重力加速度單位換算 重力加速度單位

重力加速度單位(重力加速度單位的換算)
重力加速度通常是指在地球引力作用下,靠近地面的物體在真空中的加速度,記為G,其近似值通常取為9.8m/s的平方,從初中開始,我們就開始接觸這個物理量 。感覺就像π一樣,只是一個常數 。真的有那么簡單嗎?

我們來看看重力加速度和什么有關 。假設一個質量為m的粒子與質量為m的均勻球體的圓心之間的距離為r,則該質量上的引力大小約等于兩個物體之間的萬有引力,即:F=GMm/(r的平方)其中g為引力常數 。根據牛頓第二定律F=ma=mg,可以得到重力加速度g=GM/(r的平方) 。
可以看出,重力加速度與兩個因素有關,一個是重力施力物體的質量,另一個是施力物體到施力物體質心的距離 。
昨天根據G = GM/(R的平方),地表重力加速度較大,高空重力加速度較小 。今天,我們就來更進一步或者更現實地談談這個問題 。首先,我們假設球體的半徑為r,有幾種情況:
(1)若r > r,則地表重力加速度較大,高空處重力加速度較小 。
(2)如果r
(3)特殊情況下的重力加速度
特殊情況下的重力加速度,其實就是特殊情況下的重力變形,只有兩種方法:完成法和分段法 。
補法:(主調查法)適用于不規則物體缺失部分為規則幾何的情況,補全后也成為規則幾何 。下圖

有一個密度均勻的球體,質量為m,半徑為r,在距離球體中心o為r的地方有一個質量為m的質點 ?,F在從球體中挖出一個半徑為R/2,質量為m1的球體 。如圖,球體其余部分對m的引力f是多少?
用補全的方法解決:把挖掉的部分補上,重新形成一個規則統一的幾何圖形 。完成后,整個球體對粒子的萬有引力=剩余部分(藍色部分)對粒子的萬有引力+補充部分(灰色部分)對粒子的萬有引力 。
很明顯,整個球體對粒子的引力是直接應用引力定律直接計算出來的,加上的部分(灰色部分)也可以直接應用引力定律直接計算出來 。減去這兩部分,就可以知道剩下的不規則部分對質點的引力 。
然后演變成高考題 。如圖,P和Q是某一區域內水平地面上的兩點,P正下方的一個球形區域內存有石油,假設該區域周圍的巖石均勻分布,密度為肉ρ;油的密度遠小于ρ,球形區域可視為空空腔 。沒有這個空空腔,這個區域的重力加速度(正常值)是垂直方向的;當存在空空洞時,該區域重力加速度的大小和方向會略高于正常值 。重力加速度在原剛體方向(即PO方向)上的投影偏離正常值的現象稱為“重力加速度異?!?。為了探明油區的位置和石油儲量,經常利用P點附近的重力加速度異?,F象 。引力常數被稱為g 。

(1)設球面空空腔的體積為V,球心深度為D(遠小于地球半徑),PQ = X,求空空腔引起的Q點重力加速度異常 。
(2)如果發現在水平地面上半徑L的范圍內重力加速度異常值在和(k > 1)之間變化,重力加速度異常的最大值出現在半L范圍的中心,如果這種異常是由于地下存在一個球形空空洞引起的,則設法求出球形/]空洞的深度和/[/k0] 。

這是標準答案,但是這個答案也解釋了完成法的應用,但是大家有疑問嗎?我認為最大的一個 。
2.分段法(二次檢驗法)
分割規則適用于形狀不規則的不規則對象,但可以分割成若干個規則的幾何對象 。(因為分段方式比較復雜,考察的也少,這里就不詳細展開了 。)
【重力加速度單位換算 重力加速度單位】

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