第三章圆周运动 3.12重量的短少

第三章圆周运动 3.12重量的短少

　　一个爱打小算盘的人有一天告诉大家说，他能够不用欺诈的方法就少给买主分量。这秘密就是到赤道附近地方去进货，而到两极附近去销售。大家早就知道，物体在赤道附近比在两极附近轻一些，一公斤的货物从赤道运到两极，大约会增加重量5克。然而在买卖的时候，不能够使用普通的秤，而必须使用弹簧秤，并且这个弹簧秤要在赤道上制造（刻度数）。不然的话，就得不到什么好处，因为货物变重了，砝码也同样变重了。

　　这种投机取巧的思想当然要不得，但是这种说法倒是有科学根据的：离赤道越远，重力的确会越大。它的原因是，在地球转的时候，在赤道上的物体所绕的圆周最大，同时也由于在赤道附近地球是凸出的。

　　重量的短少主要是由于地球的自转，它使在赤道附近的物体的重量比同一物体在两极的时候轻1／290。

　　把很轻的物体从一个纬度搬到另一个纬度，重量上的差别是很小的。可是对于庞大的物体，这个差别可以达到很大的数字。你也许想不到，譬如一艘轮船在莫斯科重60吨，到了阿尔汉格尔斯克会增加 60公斤；而到敖德萨会减轻60公斤。从斯匹次卑尔根群岛每年要向南方各港埠运出煤300,000吨。假如这些数量的煤运到赤道上的某一个港埠，那末我们用从斯匹次卑尔根带来的弹簧秤来称它的时候，就会发现它已经减少了1200吨。一艘在阿尔汉格尔斯克重20,000吨的战舰，到了赤道附近的水面上，大约会减轻80吨。但是这并没有人能够觉出来，因为一切别的物体也相应地减轻了；海里的水当然也不例外①。

　　假如地球自转的速度比现在快，譬如说，一昼夜的长短不是24小时，而是4小时，那末，在赤道上和在两极上，物体重量的差别就会更显著。在一昼夜只有4小时的情况下，在两极重一公斤的砝码，拿到赤道上会变得只有875克重。这正和土星上重力的情况大致相同：在这个行星的两极附近，一切物体都比它们在赤道上的时候重1／6。

　　我们知道，向心加速度跟速度的平方成正比，因此就不难算出，地球要转得多快，赤道上的向心加速度才会增加到原来的290倍，也就是说，增加到和地球的重力加速度相等②。这种情况，在自转速度等于现在的17倍的时候，就会出现（17×17＝大约290）。在这种情况下，物体就不会对支持它的东西加上压力。换句话说，假如地球自转的速度等于现在的17倍，那末赤道上的物体就会完全没有重量。在土星上，自转的速度只要大到目前的2,5倍，也可以出现这样的情况。

　　 欢迎使用手机、平板等移动设备访问中考网，2023中考一路陪伴同行！>>点击查看