g=mg是什么公式


在物理學(xué)里中,牢記一些基本的公式,對(duì)于解題至關(guān)重要。因此熟記課本中的基本公式,就很有必要了。
g=mg是什么公式
G=mg是物理中的一個(gè)重要公式,它表示物體的重力加速度等于物體的質(zhì)量乘以地心引力加速度。
其中,G代表重力加速度,m代表物體的質(zhì)量,g代表地心引力加速度,即9.8m/s2。
在這個(gè)公式中,字母G表示的是物體所受重力,國際單位是牛頓N,字母m表示物體的質(zhì)量,國際單位是千克㎏,常用單位有克,一千克等于一千克。字母g表示重力與質(zhì)量的比值,是一個(gè)常量,數(shù)值等于九點(diǎn)八牛每千克,一般計(jì)算時(shí),g取十牛每千克。
由此可見,物體質(zhì)量越大,在同樣的重力場(chǎng)中受到的重力加速度就越大,因此物體的下落速度也就越快。
物理學(xué)中重力加速度g是怎么得出的?
地球表面附近的物體,在僅受重力作用時(shí)具有的加速度叫做重力加速度,也叫自由落體加速度,用g表示。
一、性質(zhì)
重力加速度g的方向總是豎直向下的。在同一地區(qū)的同一高度,任何物體的重力加速度都是相同的。重力加速度的數(shù)值隨海拔高度增大而減小。當(dāng)物體距地面高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球半徑時(shí),g變化不大。而離地面高度較大時(shí),重力加速度g數(shù)值顯著減小,此時(shí)不能認(rèn)為g為常數(shù)。
距離地面同一高度的重力加速度,也會(huì)隨著緯度的升高而變大。由于重力是萬有引力的一個(gè)分力,萬有引力的另一個(gè)分力提供了物體繞地軸作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。物體所處的地理位置緯度越高,圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑越小,需要的向心力也越小,重力將隨之增大,重力加速度也變大。地理南北兩極處的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑為0,需要的向心力也為0,重力等于萬有引力,此時(shí)的重力加速度也達(dá)到最大。
二、數(shù)值
由于g隨緯度變化不大,因此國際上將在緯度45°的海平面精確測(cè)得物體的重力加速度g=9.80665米/秒^2作為重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值。在解決地球表面附近的問題中,通常將g作為常數(shù),在一般計(jì)算中可以取g=9.80米/秒^2。理論分析及精確實(shí)驗(yàn)都表明,隨緯度的提高,重力加速度g的數(shù)值略有增大,如赤道附近g=9.780米/秒^2,北極地區(qū)g=9.832米/秒^2。重力加速度g不同單位制之間的換算關(guān)系為:重力加速度g=9.81m/s2=981cm/s2=32.18ft/s2
注:圖為測(cè)量的一種重力加速度試驗(yàn)單
月球表面的重力加速度約為1.62m·s-2,約為地球的六分之一。
重力加速度的大小與高度的關(guān)系?
根據(jù)牛頓定律,地球上的重力加速度近似為9.8米/秒2。然而,在不同高度處,重力加速度會(huì)略微改變。
根據(jù)萬有引力定律,地球的引力與質(zhì)量有關(guān),與距離的平方成反比。由于地球的半徑較大,高度變化較小,所以在地球表面上的高度變化不會(huì)對(duì)重力加速度產(chǎn)生顯著影響。
然而,當(dāng)高度變得非常大時(shí),如登上山頂或進(jìn)入太空中時(shí),距離地心的距離會(huì)增加,重力加速度會(huì)稍微減小。這是因?yàn)橘|(zhì)量為恒定值,距離增加會(huì)導(dǎo)致引力減小。
總結(jié)起來,重力加速度與高度之間存在關(guān)系,高度的增加會(huì)導(dǎo)致重力加速度略微減小。
重力加速度隨緯度和高度如何變化?
重力加速度受到地球形狀、質(zhì)量分布以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素的影響,因此在不同地區(qū)和高度上的重力加速度大小是不一樣的。一般情況下,重力加速度隨著緯度的變化和海拔高度的變化而發(fā)生改變,具體如下:
1. 隨著緯度的變化:重力加速度隨著緯度的變化而發(fā)生微小的變化。隨著離赤道越來越遠(yuǎn),地球所受的慣性離心力不斷增加,使得重力加速度方向發(fā)生偏離,但變化不大。
2. 隨著海拔高度的變化:隨著海拔高度的增加,重力加速度會(huì)逐漸變小。這是因?yàn)殡S著高度增加,離地面的距離越來越遠(yuǎn),地球?qū)ξ矬w的引力也會(huì)逐漸變?nèi)?,所以重力加速度也?huì)逐漸變小。理論上,重力加速度隨海拔高度的變化遵循著“g=h(R/(R+h))^2”這個(gè)公式,其中g(shù)表示地球表面所受的重力加速度,h表示海拔高度,R表示地球半徑(約為6,371km)。
需要注意的是,由于地球的形狀不規(guī)則和密度分布不均勻,加速度也會(huì)被其他因素影響產(chǎn)生小幅度變化。

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