“万有影帝”如何分饰二角?

肖老师科普

在万有引力这一章，同学们被万有引力、重力和向心力这三个力折磨的死去活来，今天，看看肖老师能不能帮你做一个了断。

首先要搞清楚，其实从本质上来说并没有三个力，所谓的重力和向心力都是人为命名的效果力，他们是万有引力的替身，至于他们登不登场，要由你这个导演来安排

而万有引力作为唯一的性质力，他才是唯一的主角，真正的影帝，他是真身。

我们先来说说影帝万有引力，早期的他一直在社会底层打拼，后来在牛顿的介绍下，他才走上荧幕，慢慢被大家知道。

起初他只能跑跑龙套，当个小配角，这样足足坚持了100年，才遇到了另一个贵人——卡文迪许。

说正事:

对绕地球转圈的月亮来说，你可以让一号替身向心力登场，它使得物体做圆周运动，这个时候我们一般不说所谓的“重力”。

但对放在地球表面的物体，如果我们不考虑地球的自转，向心力就不需要登场，物体只受两个力:万有引力和支持力平衡。

这时，你作为导演，可以让万有引力的二号替身登场，这就是使物体挤压地面的“所谓的重力”，你可以说重力和支持力平衡，当然，你也可以随时让他离开，留下最本质的万有引力和支持力。影帝hold的住一切场面。

如果考虑地球的自转，虽然物体本质上仍只受两个力:万有引力和支持力，但你可以安排一号替身和二号替身分别登场:

一号替身，其实是万有引力和支持力的合力，它使得物体随地球自转做圆周运动，这就是所谓的“向心力”，他不但替代了主角万有引力，连配角支持力也一块替代了。

二号替身，就是使物体向下挤压地面的重力，虽然此时物体已经并不平衡，但一起转动的人还是会认为物体平衡，感觉有一个力抵消了支持力，这就是所谓的重力。

所以，严格来说，在对物体做受力分析时，万有引力、重力和向心力不能有两个同时登场，否则就会穿帮。

只有在对万有引力进行分解时，才可以让这仨同时登场。这时，重力和向心力是万有引力的两个分力。

比如，考虑的地球自转，一个物体在不同的纬度上虽然万有引力大小相等，但是向心力大小不同，这就会引起重力的改变:

在南北两极，因为向心力为零，所以此时重力最大，等于万有引力。

而在赤道，这三个力都指向球心，所以有万有引力=向心力+重力，此时向心力最大，所以重力最小。

以这次周考的第4题C选项为例:

当地球自转变慢时，赤道处物体所受的万有引力并没变，但物体随地球自转做圆周运动所需的向心力减小了，而这是由于支持力增大造成的，人们为了方便理解，仍然认为有一个力与支持力平衡，这就是所谓的“重力”，所以，重力当然也就增大喽。

再比如本周六补课的第3题:

有很多同学上来就让万有引力和重力登场，根本不考虑他们是有出场费的，弄不好整部片子都得被搞砸，大家盒饭都没得领。

大导演，现在你搞清楚了吗？