生活中的力学论文第三篇：日常生活中重力的作用探讨
摘要：重力在人们的生活中无处不在, 作用于生活中的每个物品, 小到一根不起眼的绒毛, 这个力使一切物体最终落地, 保证了人们生活的正常运行。本文在了解重力概念相关的知识的基础上, 对重力对生活所产生的影响进行了着重分析。
关键词：重力; 生活; 影响;
熟透的苹果掉下来, 使得牛顿的发现证明了重力无处不在, 也让我们明白了要想正常生活就脱离不开重力, 正是因为有这个力的存在, 世界万物才能存在于这个地球之上。人们行走、工作在地面, 植物生长在地面, 并沿着向上的方向茁壮成长, 人们安静、安详的生活, 这些都离不开重力的作用。有人会说:“如果没有重力, 人们就会飘在空中”, 还有人说:“如果没有重力, 打破世界跳高记录也不再是问题”, 确实, 如果没有重力的存在, 万物都降飘在空中, 比如汽车将会飞在空中、垃圾等各种东西飘的到处都是、水将不会从高处往低处流。
1.重力相关的问题
物理学中所给出的重力的概念为:地球表面的物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力, 重力的方向总是竖直向下的, 物体所受到的重力大小与物体的质量成正比。用公式G=mg表示, 其中g为比例系数, 大小约为9.8N/kg, 表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
这个概念只适用于地面附近, 要想更好的研究高空甚至地球以外的太空中的物体重力, 需要对重力概念进行提升。能使物体获得重量的不仅是万有引力, 还有惯性力, 因为它们都是同时作用在物体的每一个质元上, 因此重力概念可以提升为:能使物体获得重量的惯性力和万有引力的共同作用, 这便是提升后重力概念的深邃之处。
2.重力对生活产生的影响
重力与人们生活联系的非常密切, 把重力用作量力单位的方便之处在于同一物体的重力在地面附近的空间里变化微乎甚微。人类在很早之前就已经开始利用重力来进行物体受力大小的度量了, 弹簧出现之前, 人们较为常用来比较物体重量的工具是杆秤, 后来随着弹簧的出现, 人们越来越多的使用弹簧秤来测物体的质量。由于物体重力在地面附近空间内微小的变化, 使得伽利略意识到了重力加速度也是一个常量, 伽利略的研究为以后牛顿的研究奠定了良好基础。牛顿在1687年发表了万有引力定律后, 找到了重力的物理根源, 从此人类对于重力也就有了比较正确的认识, 牛顿万有引力概念的提出是通过对比月球不落地和物体落地两种现象而得到的。
通过牛顿运动定律和万有引力定律, 人类也终将把物体机械运动和力学基本理论弄清楚。按照牛顿的观念来说, 重力属于一种超距力, 他把重力推广到万有引力, 从而使得天体运动的开普勒定律得以解释, 从而建立了经典力学。地球的吸引作用使附近的物体都落向地面, 万有引力则是太阳系等星系存在的原因所在, 没有万有引力的作用, 天体将无法相互吸引形成天体系统, 同时万有引力的存在也使包括地球在内的其它行星按照其自身的轨道围绕地球运转, 从而形成潮汐, 甚至其他我们所可以观察到的各种各样的自然现象。
重力加速度g通常指的是地面附近的物体由于受地球引力作用在真空中下落的加速度, 其方向总是竖直向下的, 但不一定是指向地心的 (只有在赤道和两极指向地心) , g值约为9.8N/kg, (9.8N是一个平均值, 在赤道上g最小, g=9.79N/kg;在两极上g最大, g=9.83N/kg。) 表示质量是1kg的物体所受到的重力为9.8N。为了便于计算, 通常取9.8N/kg为月球、其他星体或行星表面附近物体下落加速度的近似标准值, 可分别称作月球重力加速度、某星体或行星重力加速度。物体的重力加速度在同一地区的同一高度都是相同的, 当物体距离地面高度与地球半径相比较来说较小时, 重力加速度g变化不大, 但不等同于可以认为为一常数, 当离地面高度较大时, 重力加速度g数值有明显减小的趋势, 重力加速度的数值随着海拔高度的增加会减小。
假设天体物理学原理失去作用, 地球重力突然消失会出现什么样的后果呢?如若地球引力真的失去, 人、动物、家具、房屋、汽车甚至放在桌子上的橡皮、纸张等等事物都会突然间失去停留在地表的理由, 便成了无根之物, 不再仅仅是局限于停留在地表, 开始随处漂浮的旅程。比这更加严重的是, 开始漂浮的不仅仅只有橡皮、纸张, 还有我们赖以生存的更为重要的东西, 即存在于河流与湖泊、海洋与大气里的水, 它们也同样是依靠地球重力才实现留在地表或环绕在地球表面的。没有了地球重力, 空气将会脱离地球束缚直接逃离到太空之中, 一去不复返。月球就是这样的情况, 由于月球上的引力只有地球重力的六分之一, 不能留住空气形成大气层, 因此月球表面几乎是真空状态, 众多逃离的气体将会汇聚成巨大的外喷气流, 这期间也会同时拖走更多的包含各种各样成分的气体, 大气层变得稀薄。由于大气的流失, 大气层保温效果越来越差, 长此以往, 地球将会变得天寒地冻, 人类也将无法再立足于地球, 此时紫外线的的长驱直入将会加速有机物的分解, 没有了大气, 所有生物都将会走向灭亡, 所有液体也将消失至太空中, 地球将有可能再次迎来类似于恐龙时代的灭顶之灾。
此外, 微重力环境下的癌症研究也是近年来生物领域的一个相当热门的课题。秘鲁研究人员发现, 果蝇体内的癌细胞在微重力环境下会不断进行增殖甚至死亡。尽管人类基因相比较果蝇来说较为复杂, 但果蝇基因有60%与人类的相同, 特别是果蝇使用了与人类类似甚至相同的基因生长发育, 科学家也已经对果蝇全部的生命密码予以破译, 加之果蝇生命周期较短, 这就更使得它成为实验研究的理想对象。
结语
综上可知, 人们的生活离不开重力的作用, 重力在方方面面影响了人们的正常生活。建筑师傅砌墙, 人们正常行走、休息, 植物正常生长等都离不开重力的作用, 正是因为重力的存在, 人们的生活才能正常的进行下去。
参考文献
[1]张睿轩.在没有重力的世界.科学大众:小诺贝尔, 2011年9期.
[2] 王利广.物理知识在社会生产和生活中的应用.都市家教 (上半月) , 2014年7期.
[3]蒋昌磊.物理教学中的重力在生活中体现.教育, 2016年21期.
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