假如把太陽對地球的引力換成鋼絲繩,得需要多粗的鋼絲繩才能拉住地球這個龐然大物呢?
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02-23
如果認真算的話,鋼絲繩受到的力不僅僅是地球和太陽之間的引力,還有因為繩子自身重量對兩個天體的引力。除此之外,還要考慮地球圍繞太陽旋轉,帶動鋼絲繩旋轉時的離心力。
當然,如果你僅僅需要把這個力換算成鋼絲繩,不考慮上述問題,那麼相對來說簡單一些。
F引力=GMm/r^2=G×(1.97×10^30kg)(太陽質量)×(5.89×10^24kg)(地球質量)/(149597870000m)(149597870000m)(地球和太陽之間的平均距離)≈ 3.54×10^22N。
引力算完了,那麼問題又來了,題主沒告訴我用什麼鋼絲繩,還有用什麼結構的鋼絲繩。鋼絲繩也有好多種啊,又要讓我猜。
我們隨便選一種最常見的鋼絲繩好了。
我們採用抗拉強度為1570兆帕的鋼絲。不考慮其他問題,我們來算一需要多粗的鋼絲。
就是引力除以抗拉強度,額稍等我算一下……
算完了,需要5359公里直徑那麼粗的一根鋼絲繩。我的天吶……真刺激。
順便科普一下,大家對向心力、離心力、慣性離心力很容易混淆。我們換一個情景,小球被一根繩子拉著做圓周運動。那麼繩子給小球提供的是向心力,小球拉繩子的力為離心力。
如果繩子斷掉,那麼小球和繩子之間的力都沒了,小球沿著圓周運動切線方向直線飛出。
慣性離心力是轉動參照系中的觀察者,在不知道系統作圓周運動的情況下,為解釋他所觀察到的現象而引入的一個假想力,而不是慣性系中的觀察者看到的作圓周運動的小球施於繩子上的離心力。
這三者都不同,大家不要搞混了。慣性離心力是從非慣性系來看力學現象而引入的一個概念,它和上述離心力的概念是完全不同的。
※在物理學中,到底有多少「子」,它們分別代表著什麼?
※宇宙大爆炸之前是什麼?
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