旋转,一般产生的印象是线速度越快,离心力越大,而赤道和地轴半径最大,自然线速度最快,这样就理所当然的认为赤道离心力比两侧大,更比两极大。但是地面上的物体重量,却几乎没有差别。为什么?于是和离心力相反意义的向心力便油然而生。向心力,除了在卫星轨道、行星轨道的公转轨道中,会做为一种平衡现象的力存在外,在一般的旋转中是不存在的,同样地球自转也是不存在向心力的。至于赤道的离心力为何不会使重力比其它地方小。
球体使赤道的离心力大,同样球体使赤道300千米高空的垂直地面万有引力磁场,与平行地面万有引力磁场(即轨道)产生的对流,也因与地轴半径最大,线速度产生的对流流速最快,使万有引力对赤道压强最小。这样地球各处离心力大小和压强大小,变化量相等,方向相反,所以地球各处重力相等,也就是万有引力相等。而与离心力无关。
其实物体在赤道要做圆周运动,必须有向心力,对物体受力分析的话可以认为只有万有引力和地面给物体的支持力。这个万有引力作用产生了两个效果,一部分是物体的重力去挤压地面,一部分是提供物体做圆周运动的向心力,那么也可以认为重力和向心力的合力是物体受到的地球提供的万有引力。
“笑容在心中”的回答有一点是致命的错误,就是物理中没有离心力这种力,只有离心现象,而向心力也不是物体受到的力,而应该是物体受到的几个力产生的合力效果。
如果物体不在赤道上,而是在两级,那么物体是不做圆周运动的,所以在两极的物体受到地球给的的万有引力全部都充当了物体的重力,因此也可以解释在两极的重力加速度是最大的。
地球上所有位置的重力都等于万有引力减去向心力,不同位置万有引力(因为物体到地心的距离都一样)是一样的,向心力不同。因为地球自转角速度相同,所以赤道半径最大线速度最大,向心力最大,两极线速度为零,向心力最小。所以两极重力最大,赤道重力最小。
当物体随地球一起运转时,物体受到三个力,即地球对物体的万有引力、地球对物体的支持力和物体做圆周运动的离心力,且这三个力的合力为零(因为物体是受力平衡的),其中地球对物体的支持力与物体的重力是一对相反力,大小相等,物体做圆周运动的离心力与物体所受向力心也是一对相反力,大小也相等,而当物体在赤道上时,受支持力与离心力是在同一条直线上的并且方向相同,跟据物体所受合力为零,即得物体所受支持力与离心力的合力等于物体所受的万有引力,即在赤道上万有引力减去离心力就是支持力,即万有引力的的值减去向心力就是物体所受的重力啦!
地球在自转,出来南极点和北极点不受向心力,地球上其他点都受到向心力