760、將愛心擁在一起;廣義相對論(十) |
送交者: 和顏清心 2019年04月26日07:01:24 於 [教育學術] 發送悄悄話 |
親愛的朋友,今天讓我們懷着愉快的心情,繼續學習、賞玩廣義相對論,世界已進入相對論和量子時代,或許我們真的需要補充些新知識了。親愛的朋友,我們已經從《初識廣相論》,逐漸開始對‘廣相論’的重點進行學習了,我們需要熟悉‘廣相論’的原理,我們還要和那個神秘的《引力場方程》打個照面,等等,您知道,這些內容首先是由一系列怪異的術語組成的,對咱來說,興趣或許不在數學,我們所關注的,只是為了避免在某些場合出現的懵逼狀態——當您身邊突然竄出一位大咖時……,筆者謙恭地提醒各位,為了不辜負作為一個現代人的名頭,我們對那些建造科學大廈的術語,還是需要熟知的,如果我們玩不轉它們,那是無法展開有效的思維的……。好,現在,有一個叫‘重力加速度’的,再次登場了——為了調節無聊的氣氛,讓我們先來聽首歌,歌名叫《重力加速度》。這是一首通俗歌曲,內容與物理不搭邊。聽這首歌或許能調節沉悶的空氣,歌曲約有30年了,圖像模糊,但聲音很好、有字幕……好,現在,就讓我們來聽聽這首歌吧。看吧, 歌里沒有‘重力’、沒有‘加速度’, 或者歌者是把‘重力’解釋為‘熱烈、強烈’、 而‘加速度’解釋為‘越來越……’, 合起來是‘越來越強烈’, 但是、朋友,物理學上的‘重力加速度’ 是專指一個物體自由落體的加速度 (是一個物體由於受重力而產生的加速度)。 重力加速度,又叫‘自由落體加速度’。 還記得什麼是‘自由落體’嗎? 自由落體是指物體只受重力作用的均勻加速運動 (其環境是不存在空氣阻力的理想環境)。 在地球相同位置與相同高度, 自由落體的加速度相同 (均為小g ,自由落體的加速度與質量m無關)。
‘廣相論’的基本原理, 包含了對‘重力加速度’、 或者說‘廣相論’ 的原理, 包含了對‘自由落體’的討論。
重要的話,說 2 遍, 所謂‘重力加速度’ 是一個物體受重力作用而產生的加速度。 假設一個質量為m的物體 與一質量為M的球體(地球)的球心距離為r時, 則這2個物體分別受重力F的大小 (不嚴謹地說,這2個物體分別受萬有引力F的大小), 如下式 :
(1)
其中,G為引力常數。
又,根據牛頓第二定律, 物體加速度a的大小跟作用力F成正比, 跟物體的質量m成反比。
即
F=ma ;
這裡,物體加速度a = 物體重力加速度g
所以,下式成立
F= ma = mg (2)
由 (1)、(2)兩式,可得下式:
等號兩邊除以m,可得: 把 拽到等號左邊,即得出下式: |