地心引力有什么特点?
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2025-03-30 12:09:45
地心引力有什么特点?

重力实质上是地心引力的一个分力,地心引力是将万有引力运用于处理地球问题中产生的,是指“地球与近地表的物体之间的万有引力作用”,这里,“近地表”的表述比较模糊,需要视具体问题而定其范围.总之,地心引力仅仅是万有引力中很小的一部分,引力场的场源必须为地球时才能使用此概念.重力是指“近地表的物体受到的竖直向下的、垂直地表的引力”.重力实质上是地心引力的一个分力(这得到高中才能学到,现在你可能还无法理解).由于地球有自转,所以,近地表的物体为了和地球保持同步的旋转,需要一定的向心力.重力就是指在物体受到的地心引力中,扣除其所需的向心力后所剩余的引力.只有南北极点处,地心引力和重力严格相等.地心引力常数GM是地球的基本特征参数之一,单位为m3/s2。它是研究地球物理性质、地球重力场、地球动力形状的重要参量;同时它在地球重力场范围内及深空领域研究空间探测器及其运载工具的动态运动起着重要作用,它是空间探测器及其运载工具设计、遥测和遥控的重要参数;同时它在推导其他行星引力常数时也是重要的过渡参数。引力常数分为万有引力常数、高斯引力常数和地心引力常数等,这些引力常数被应用于物理学、天文学和地球物理学的各种实验测量中。万有引力常数是牛顿万有引力定律公式中的常数,一般用G表示;高斯引力常数用k表示,k2=G;地心引力常数用GM表示,单位为m3/s2,GM=G·M,M为地球质量。虽然它们的物理意义各不相同,但它们之间都有一定关系。按物理常数的定义,它们应是不变的,可是早在20世纪30年代前狄拉克就已提出万有引力常数G随时间而变化,以后好多学者都在理论上预测和实验中观测了G的变化值。此外,近年来,人们根据对人造卫星运动和飞向月球的火箭加速运动的观测分析,指出地心引力常数也随时间变化着。


地心引力常数的确定最好是用无线电测距法、激光测量法、多普勒法和射电干涉等方法对已发射的离地球甚远的其它行星的空间探测器在其轨道的被动段测定,这样可以使观测更好地接近二体运动条件。如果利用地球人卫观测方法确定地心引力常数,必须要足够准确地顾及地球引力对卫星轨道的影响,特别是对卫星运动的平均角速度n和轨道长半轴a的影响。从法方程的制约性来讲,对椭园轨道的探测器是不利的。这时可改变观测量为平均角速度n及轨道长半轴a的办法来达到目的。在利用激光测月定位技术中,根据万有引力定律可知,两个质点之间是互相吸引的,这就是说,在地-月系统中,不仅地球吸引月球,使月球具有加速度a,同时月球也吸引地球,使地球具有加速度A。设地球质量M,月球质量m,由牛顿第二定律知,所以月球加速,同理,地球加速度。

 

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