无论何时我们“感受到”重力,我们总会接触到其他表面,可能是地面、椅子、宇航员的躺椅,我们可能坐在沙滩上或者在一个火箭里加速。“一个物体的重力,在任何情况下,是由支撑它的物体所施加的接触力。”这是接触阵营对重力的定义。你的重力照这种方式来定义的话,就是由一副置于你和支撑你的任何事物(一般是地面)之间的普通秤上所测量出的值。当你站在地表上,除非你站在南极或者北极,你的体重不会完全等同于你所受到的
地心引力。
地球用mg的力拉着m的质量,表格中用标有“重力”的接触力支撑着m的质量。应用牛顿的“F = ma”给出下列:
mg-重力=m×a(
加速度)
我们将
牛顿定律应用于
太阳系完全惯性坐标系中,如果物体不在两极上,它会随着地球转动轻微加速。因此它的重力不完全等于mg。
这种重力观念认为让我们下沉是由于某物在推动我们的身体。如果没有东西推动,我们不会下沉;例如地面对我们的脚施加压力,然后这种压力通过我们的身体向上传递,迫使关节和肌肉去运用肌肉力量保持姿势:我们感受到重量。这种接触力取决于你的运动状态。当你自由落体时——对于人类来说并不是一种普通的经历——不接触任何东西,因此你没有重量感;你感到失重。你可以尝试在下落时站在一副秤上,但是你不会压着他们,因此读数为0——这正是你在失重时的预期。
相反,如果你是一个躺在高速加速火箭里的一名宇航员,在你身上的接触力和你必须去做的努力来支撑你的身体(例如,保持正常的呼吸)显著增加,这将再次由一副你和你座位之间的秤显示出。接触阵营会说你看到漂浮在
航天飞机里面或者拴在哈勃望远镜外面的宇航员都是失重的,在火箭发射过程中宇航员的重力剧增,但仍需努力保持头脑清晰。一个物体的重力通过一副置于物体和支撑面之间的秤会被不断地被修正。我们当然可以把秤放在任何地方,但是如果放在能取最大读数值的地方,这最大值就是物体的重力。
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