物重会随地点变化吗

金仲辉

读者王家航问：“物体在不同地点所受的重力是否相同？”回答是否定的，即在不同地点，同一物体所受的重力可能是不相同的.

物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的.根据万有引力定律，地球对物体的引力大小与物体离地心距离的平方成反比.例如.在地面上重为1N的物体，放到离地面6370km（约为地球的平均半径）的高空，也就是说该物体离地心距离比在地面时增加一倍，那么此时物体所受到的地球引力约为地面时的}，即它的重只有0.25N了.由此也可看出，物体在地面上要比它在高山上重一些，读者有兴趣的话，可计算出地面上1kg的物体，在珠穆朗玛峰（设高度为9km）上时，它的重约减少2.9xl0-2N.

需要指出的是，上述结论是在将地球视作一个内部质量均匀分布的球体，且忽略地球自转的情况下得出的，

如果考虑到地球并非是一个球体，且它的内部质量分布也不均匀，以及地球的自转效应，那么，在地面上一个物体所受的重力不仅仅由它至地心的距离一个因素决定，一个物体所受的重力可由物体所在地面位置的实测重力加速度g值来决定，即mg值来决定，其中m为物体的质量.m值并不随地点的不同而改变，但g值却随地点的不同而改变.例如，地球赤道处的重力加速度的测量值约为g赤=9.780m/s2，而两极处g的测量值约为g极=9.832m/s2.根据计算不难证明，在北极处重lxl07N的货物.在赤道处称重约少5.2xl04N.需要指出的是.这里称物体重时必须用弹簧测力计，而不能用天平或杆秤，因为天平的砝码和杆秤的秤砣在不同地点所受的重力也是不同的.

总之，不同地点可能有不同的g值，其原因有两个：一个是地球并非是球体，且内部的质量分布也是不均匀的：另一个是地球的自转效应.物体所受的重力实际是物体所受地球引力厂和由于地球自转而引起的惯性离心力F的矢量和（这些知识将在高中学到），如图l所示.赤道处的g值所以比两极处的g值要小，其原因之一就是由于赤道处的惯性离心力F和地球引力厂的方向相反，而两极处的F=O.由于F的绝对值比f的绝对值小很多，所以通常在粗略的讨论中，我们常用厂来代表m，g.

利用不同的地点有不同的g值，我们还可探测地下的矿物.设想有三个地方，第一处地下有铁矿，第二处地下有煤矿，第三处地下为一般岩石.由于铁、煤和岩石的密度不同，所以三处地面上g的测量值就有微小差别.这种微小差别就可用来探矿，这就是物理勘探矿物中的重力学方法.endprint