人们离地球多远,才能彻底摆脱地心引力的吸引?

如题所述

月球为什么围绕着地球公转的问题让牛顿困惑了很多年。他的调研主要包括两大问题:为什么月球不撞击地球?如果伽利略假设物体在受到外力作用之前不受阻碍地朝着某个方向运动,那么月球是否绕着一个圆而不是直线运动呢?为什么月球围绕着地球公转而不是直线移动呢?一个巧妙的思想实验让他找到了答案。

牛顿想像在地球表面的一座高塔上以不同的速度发射炮弹,当以极低的速度发射炮弹时,炮弹径直地在地球表面上以抛物线轨迹运动,随后在离高塔不远处着落。然而,如果以非常快的速度发射炮弹,炮弹将沿着地球水平面直线运动,并且略高地球曲面。

当速度持续增加,炮弹在水平和垂直方向上的移动距离也会越来越大。牛顿意识到:一定有一个神奇的速度使炮弹落下的速度与地球曲线运动的速度一样,它的惯性恰好抵消了地心引力,因此两者的合力转化成向心力。地心引力的影响就会像一条系着石头的绳子围绕着你打转那样。

在某一速度上,抛物体刚好完全落在地球周围,这就意味着它将永远落下。同样地,宇航员、国际空间站和月球也是向着地球作永续运动。然而,国际空间站和宇航员都是以相同的速度着落,所以他们会感到失重,就像在20层建筑的电梯里下落或在过山车顶峰俯冲。因此,国际空间站无法完全摆脱地心引力。事实上,它受我们在地球表面所受重力的90%左右的影响。
无限与超越
月球用大约一个月时间围绕着地球转,而国际空间站则只需要90分钟。在这两个公转轨道之间,卫星以一定的速度实现24小时无时差的公转,这样它们就可以专注地监控其下方的一片区域。重点是在月球与地球之间,没有一个点是不存在地心引力的,但在月球以外的空间是否存在这样的点呢?

图解:国际空间站围绕着地球以27000公里/小时的速度公转(图片来源:维基百科常识)
是的,还没有。地心引力会变得非常弱,但却依旧起作用。它遵循平方反比定律,根据此定律,地心引力作用会随着地球表面距离的平方而减小。虽然距离会让地心引力变得很弱,但它的作用仍是可以测量到的。以LIGO(激光干涉引力波天文台)记录的黑洞之间灾难性的撞击成果为例,这场碰撞使极小的引力波以光速向我们涌来。
地心引力有多米诺骨牌效应。例如,在宇宙某个遥远的点上物体的地心引力是它在地球表面的0.001%。这样的地心引力将吸引物体不断靠近地球,随着这个物体的接近,它受到的地心引力将会越来越强,地心引力将会增加这个物体的速度直到最后与地球撞击。
因此,尽管一个以逃逸速度投掷的网球能让它直线向上飞去,它也逃离不了地心引力的作用。现实情况比这更复杂,因为我们的解释没有把其它天体的引力作用考虑在内,例如最常见的太阳。
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第1个回答  2019-08-08
等科技发达一点,等你到了月球或者其他什么星球上,虽然仍受万有引力,但再也不是地心引力了在地球上是不可能不受地心引力的航天飞机、太空舱那是利用了加速度和重力的相互转换(根据广义相对论,一个均匀的引力场和一个做匀加速运动的参考系等价)在跑步的时候太快了会感觉飘起来,原因1。脚部与地面的相互作用产生了与重力方向相反的力,相当于重力减小了;原因2。跑得快的时候与地面作用的时间变短了,身体有较长的时间停留在空中,所以感觉比较明显。跑得快容易摔倒,原因1。脚步与地面的接触面减小 2。身体有较长的时间停留在空中,整个过程中的重心变高 3。速度快,倒得也快,不容易调整想要加大或者减小地心引力(感觉上的),最简单的就是蹲下和站起了(高中物理书上有的),如果是站在体重计上,就会发现体重计示数在不断变化哦
第2个回答  2019-08-09
人们离地球出去大气层,才能彻底摆脱地心引力的吸引。
第3个回答  2019-08-09
万有引力表明,任何时候你都受这个力,不过是有时候距离太远,作用力太小忽略不计而已,例如你现在也受太阳的引力,不过相较于地球引力太小,所以忽略不计
第4个回答  2019-08-09
3000公里。
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