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第三讲 如何测量地球的重量

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↓1.物体的下落、物体之间的引力、铅垂线往山的方向倾斜。

↓2.卡文迪许扭秤。

↓3.落体落向地球中心、双架马车。

↓4.引力与质量成正比。

↓5.引力与距离平方成反比。

↓6.对上述定理的解释。

↓7.引力的作用点是物体的重心。

↓8.牛顿、对重量的比较归结为对降落距离的比较。

↓9.地球的重量、以立方分米来计量的平均重量、理性的杠杆。

↓1.把物体提到半空中,然后放开,使其自由下落,它们都会落回地球。在下落过程中,它们总是垂直落向地球,相对于水平面而言,它们既不偏向一边,也不偏向于另一边。它们总是垂直于地球,即顺着铅垂线的方向下落。若沿着它们下落的方向在地球上挖一个无底的井,那么井必定会经过地球的中心。我们通过观察可以得知,自由下落的物体在下落的第一秒里经过的路程是4.9米。随着物体的下落,速度会越来越快,所经过的路程也增长得越来越快。这段所经过的路程等于4.9米乘以两次它所经过的秒数,换言之,所经过的路程等于4.9米乘以它所经过的秒数平方。因此,在6秒中所经过的路程等于4.966,即4.9乘以6的平方36。物体下落的原因是地球的引力。

物质间相互吸引。这是所有物体中最普遍的性质之一,我们称之为引力。将两个物体相对放置,不管它们间有多少距离,它们都会相互吸引、趋于靠近。如果我们日常所见到的物体,并没有由于这一相互吸引的性质而相互靠近,那是因为地球引力使得物体自身具有重量,从而把它们固定在了一定的位置上,地球对物体的这种引力大于物体自身之间的引力。同时,物体自身间的引力被那些其他的阻力抵消掉了,比如空气阻力、它们与所处之地的摩擦力等,故而它们就不能抗衡地球对它们的引力,于是就被地球的引力固定住了。但是,如果产生吸引力的那个物体具有很大的质量,而被吸引的物体又有足够的自由度,那么,这两个物体间的吸引便可被观察到。在平原上,铅垂线的方向总是垂直于地面;但在大山的附近,它的方向就会稍微有所改变,球会略略偏向大山一侧。这时,大山的引力是和地球的引力相抗争的。

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