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台秤平台上的学问
泰达币交易网   2019-02-22 17:33:21 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]
 当你踏上一架台秤上称你的体重的时候,如果想得到正确的结果,你就得一动不动地直立在台秤的平台上。你要是弯一弯腰,好,在你弯腰的一瞬间,台秤立刻就指出重量减低了。为什么呢?这是因为肌肉在上身向下弯曲的同时就把下体向上提升,因此使得向台秤支点所施的压力减轻。相反的,当你把上身伸宜的时候肌肉又会使你的下体对于平台所施的压力增加,台秤就会跟着指出重量增加了。
  在一架灵敏的台秤上,即使把手举一下,由于使你的手向上举起的肌肉是依附在肩头上的,举手的动作会把肩头以及整个人体向下压,因此台秤平台所承受的压力也跟着增加。现在如果把已经举起的手停在空中,那么就要使相反的肌肉开始动作,把肩头向上提升,因此人的体重,人体对于台秤支点所施的压力,也就跟着减少了。
  相反的,把手放下就会引起体重的减少,等手停稳下来了,体重又会略微增加。
  物体在什么地方比较重?
  地球施向一个物体的吸引力(地球引力)要跟着这个物体从地面升高而减低。假如我们把一公斤重的砝码提高到离地面6400公里,就是把这砝码举起到离地球中心两倍地球半径的距离,那么这个物体所受到的地球引力就会减弱到4分之一,如果在那里把这个砝码放在弹簧秤上称,就不再是1000克,而只是250克。根据万有引力定律,地球吸引一切物体,可以看做它的全部质量都集中在它的中心(地心),而这个引力跟距离的平方成反比。在上面这个例子里,砝码跟地心的距离已经加到地面到地心的距离的两倍,因此引力就要减到原来的22分之一,就是4分之一。如果把砝码移到离地面12,800公里,也就是离地心等于地球半径的三倍,引力就要减到原来的32分之一,就是9分之一;1000克的砝码,用弹簧秤来称就只有111克了,依此类推。
  这样看来,自然而然会产生一种想法,认为物体越跟地球的核心(地心)接近,地球引力就会越大;也就是说,一个砝码,在地下很深的地方应该更重一些。但是,这个臆断是不正确的;物体在地下越深,它的重量不但不是越大,反而越小了。这现象的解释是这样的:在地下很深的地方,吸引物体的地球物质微粒已经不只是在这个物体的一面,而是在它的各方面。请看图20。从图上可以看出,那个在地下很深地方的砝码,一方面受到在它下面的地球物质微粒向下方吸引,另外一方面又受到在它上面的微粒向上方吸引。这儿我们不难证明,这些引力相互作用的结果,实际发生吸引作用的只是半径等于从地心到物体之间的距离的那个球体。因此,如果物体逐渐深入到地球内部,它的重量会很快减低。一到地心,重量就会完全失去,变成一个没有重量的物体。因为,在那时候物体四周的地球物质微粒对它所施的引力各方面完全相等了。
  
  所以,物体只是当它在地面上的时候才有最大的重量,至于升到高空或深入地球,都只会使它的重量减少①。
  物体落下时候的重量
  你可曾有过这样的经验,比方说坐电梯在开始下落的时候有一种恐惧的感觉?你会有一种仿佛向无底深渊跌下去的不寻常的轻飘飘的感觉。这实际上就是失掉了重量的感觉:在电梯开动的最初一瞬间,当你脚底下的电梯地板已经落了下去,而你却还没有来得及产生同样速度的那一瞬间,你的身体几乎没有压在地板上,因而你的体重也就会非常小。这一瞬间过去以后,你的这个恐惧的感觉停止了,这时候你的身体要用比匀速下落的电梯更快的速度落下去,就对电梯的地板施加压力,因此又恢复了原有的体重。
  试把一个砝码挂在一只弹簧秤的钩子上,使弹簧秤连同砝码很快地落下去,注意秤上指示的数值(为了观察方便,可以把一小块软木嵌到弹簧秤的缝里,来注意软木的位置变化)。你会看到,在砝码和秤一同落下的时间里,弹簧秤所指示的并不是砝码的全部重量,而只是很小一部分的重量!假如挂着砝码的弹簧秤从高的地方自由落下,而你有办法在落下的路上观察秤所指示的数值的话,你会发现,这个砝码在自由落下的时候竟是一些重量也没有,弹簧秤所指示的数值是0。

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