地面上物体重量最大，是因为地球上的引力最小导致的吗？

Question

如题所述

Answer 1

地球引力就是地球施向一个物体的吸引力。地球引力会随着物体从地面升高而减低。假如我们把一公斤重的砝码提高到离地面6400公里，就是把这砝码举到离地球中心两倍于地球半径的距离，那么这个物体所受到的地球引力就会减弱到四分之一，如果在那里把这个砝码放在弹簧秤上称，就不再是1000克，而只是250克。

根据万有引力定律，地球吸引一切物体，可以看作它的全部质量都集中在它的中心也就是地心，而这个引力跟距离的平方成反比。在上面这个例子里，砝码跟地心的距离已经加到地面到地心小距离的两倍，因此引力就要减小到原来的四分之一。如果把砝码移到离地面12800公里，也就是离地心等于地球半径的三倍，引力就要减小到原来的九分之一，即1000克的砝码用弹簧秤来称，就只有111克了，依此类推。

物体越跟地球的核心——也就是地心——接近，地球引力就会越大。也就是说，一个砝码，在地下很深的地方应该更重一些。但事实上，这个臆断是不正确的：物体在地下越深，它的重量不但不会增大，反而会减小，这是为什么呢？

原来，在地下很深的地方，吸引物体的地球物质微粒已经不只是在这个物体的一面，而是在它的各方面。如果把一个砝码放在地下很深的地方，砝码会一方面受到在它下面的地球物质微粒向下方吸引，另外一方面又受到在它上面的微粒向上方吸引。我们不难证明这些引力相互作用的结果，实际发生吸引作用的只是半径等于从地心到物体之间的距离的那个球体。

因此，如果物体逐渐深入到地球内部，它的重量会很快减少。一到地心，重量就会完全失去，变成一个没有重量的物体。因为，那时候物体四周的地球物质微粒对它所施的引力各方面完全相等，也就是说，四面八方的引力互相抵消了。所以，只是当物体在地面上的时候，重量才最大，而不论升到高空或深入地球，都只会使它的重量减少。