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太阳的引力都能吸引地球但为什么吸不起来我?

2021-02-17知识

因为地球和我们之间的引力 F_{地} 要远远大于太阳和我们之间的引力 F_{太} ,所以,太阳的引力吸引不起来我们,但是可以吸引地球。

下面给出证明过程:

自然界中存在四种最基本的相互作用 【关于最基本的相互作用,会在证明完成之后详细加以说明】 ,而我们和地球之间的相互作用,我们和太阳之间的相互作用是符合引力(重力)相互作用的,即我们通常所说的万有引力。

根据物理学的基本规律,万有引力【两个物体之间的引力】的计算公式为 F=\frac{G•M•m}{r^{2}} 。

在上式中, r 为两个物体之间的距离, G 为引力常量,其值为一个常数, M 和 m 分别为两个物体的质量。

根据以上公式,我们可以得到以下两个量:

(1)我们和地球之间的引力为F_{地}=\frac{G•M_{地}•m}{r_{地}^{2}} 。

(2)我们和太阳之间的引力为F_{太}=\frac{G•M_{太}•m}{r_{太}^{2}} 。

根据数学的基本规律,两个数比较大小,我们可以计算这两个数的比值来进行比较,如下:

①如果 \frac{a}{b}>1 ,那么 a>b ;

②如果 \frac{a}{b}=1 ,那么 a=b ;

③如果 \frac{a}{b}<1 ,那么 a<b 。

因此,我们可以把以上两个引力进行比值计算,如下:

\frac{F_{地}}{F_{太}}= \frac{\frac{M_{地}}{r_{地}^{2}}}{\frac{M_{太}}{r_{太}^{2}}} =\left( \frac{M_{地}}{M_{太}} \right) \bullet \left( \frac{r_{太}^{2}}{r_{地}^{2}}\right)

由于我们和地球之间的距离远远小于我们和太阳之间的距离,所以 r_{地} 相对于 r_{太} 来说可以忽略不计。我们和太阳之间的距离可以近似的约等于地球和太阳之间的距离。

故,上式可以简化为:

\frac{F_{地}}{F_{太}}=\left( \frac{M_{地}}{M_{太}} \right) \bullet r_{太}^{2}

查阅资料,得:

M_{地}=5.965\times 10^{24} kg ;

M_{太}=1.9891\times 10^{30} kg ;

r_{太} =1.496\times 10^{11} m

将以上数据代入上式中,可以得到:

\frac{F_{地}}{F_{太}}\approx 6.71 \times 10^{16} \gg 1

所以, F_{地} \gg F_{太} 。

所以,太阳的引力能够吸引地球但是吸引不起来我们。 证毕

【科普】宇宙中做基本的相互作用:

基本相互作用(fundamental interaction),为宇宙中物质间最基本的相互作用。分别为引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用;对应的四种基本力分别为万有引力、电磁力、弱核力、强核力。

迄今为止观察到的所有关于物质的物理现象,在物理学中都可借助这四种基本相互作用的机制得到描述和解释。

①引力相互作用【又称为重力相互作用或万有引力】

重力相互作用,简称重力或引力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。

但当距离增大,重力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用力则可以用1/r ² 的计算式推论出来。不像其他的相互作用,重力可以广泛地作用于所有的物质。由于其广泛的作用范围,当物质质量为极大,物质有关的属性以及与物质的带电量有时可以相对地忽略。

②电磁相互作用

世上大部分物质都具有电磁力,而磁与电是电磁力的其中一种表现模式。例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一。电磁力和重力一样,其作用影响范围是无限大的。

③弱相互作用

弱相互作用,或弱核力,可以说是核能另一种来源,主要是核子产生之天然辐射,四种相互作用中,弱相互作用只比引力强一点。

④强相互作用

强相互作用又称为强核力,所有存在宇宙中的物体都是由原子构成,而原子核是由中子和质子组成。中子没有电荷,而质子则带正电荷;但需要牵引力把它们结合在一起,而强相互作用就是这种「牵引力」。