《趣味物理學》在線閱讀——第2章 重力和重量·杠桿·壓力（1-7）(7)

2.7　物體在什么地方比較重？

　　地球施向一個物體的吸引力（地球引力）要跟著這個物體從地面升高而減低。假如我們把一公斤重的砝碼提高到離地面6400公里，就是把這砝碼舉起到離地球中心兩倍地球半徑的距離，那么這個物體所受到的地球引力就會減弱到4分之一，如果在那里把這個砝碼放在彈簧秤上稱，就不再是1000克，而只是250克。根據(jù)萬有引力定律，地球吸引一切物體，可以看做它的全部質(zhì)量都集中在它的中心（地心），而這個引力跟距離的平方成反比。在上面這個例子里，砝碼跟地心的距離已經(jīng)加到地面到地心的距離的兩倍，因此引力就要減到原來的22分之一，就是4分之一。如果把砝碼移到離地面12,800公里，也就是離地心等于地球半徑的三倍，引力就要減到原來的32分之一，就是9分之一；1000克的砝碼，用彈簧秤來稱就只有111克了，依此類推。

　　這樣看來，自然而然會產(chǎn)生一種想法，認為物體越跟地球的核心（地心）接近，地球引力就會越大；也就是說，一個砝碼，在地下很深的地方應該更重一些。但是，這個臆斷是不正確的；物體在地下越深，它的重量不但不是越大，反而越小了。這現(xiàn)象的解釋是這樣的：在地下很深的地方，吸引物體的地球物質(zhì)微粒已經(jīng)不只是在這個物體的一面，而是在它的各方面。請看圖20。從圖上可以看出，那個在地下很深地方的砝碼，一方面受到在它下面的地球物質(zhì)微粒向下方吸引，另外一方面又受到在它上面的微粒向上方吸引。這兒我們不難證明，這些引力相互作用的結(jié)果，實際發(fā)生吸引作用的只是半徑等于從地心到物體之間的距離的那個球體。因此，如果物體逐漸深入到地球內(nèi)部，它的重量會很快減低。一到地心，重量就會完全失去，變成一個沒有重量的物體。因為，在那時候物體四周的地球物質(zhì)微粒對它所施的引力各方面完全相等了。

　　所以，物體只是當它在地面上的時候才有最大的重量，至于升到高空或深入地球，都只會使它的重量減少①。

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