把地球和月球看作質點，說是月球繞地球做圓周運動，實際上是月球和地球都繞二者的共同質心做圓周運動，只是地球的圓周軌道小得多。（雙星的兩個質量相近的星球的圓周軌道近似相等）地球質點受到月球質點的萬有引力正是地球質點繞共同質心做圓周運動的向心力，所以這裡的萬有引力等於向心力。以地心為非慣性系，此向心力對應的慣性力與此向心力大小相等方向相反。所以地球質點受月球質點的萬有引力與這個慣性力大小相等方向相反，相互抵消。

  物體m在地心上，它的運動軌跡和動力學規律與地球質點的完全一樣，所以就可以把m看作與地球在同一軌道上運行的行星。這樣m受的月球的萬有引力F月和與之對應的慣性力f月相互抵消了。這裡有F月=f月的關系，下面就以此式為準，比較力的大小。

  實際上地球的體積很大，不能看作質點了。因為遠月點、近月點、地心、月心還有地月共同質心總是在同一直線上，所以兩點兩心繞地月共同質心運轉的角速度相同（如圖2）。

  這樣一來，m近與m的角速度相同，而m近繞地月共同質心的軌道半徑比m的小，這就使得近月點的m近的向心加速度比地心處m的小。結果是m近受的慣性力f月近比m的f月小。又因為m月近與月球的距離也比m的小，所以m近受月球的萬有引力F月近大於m的F月。以F月=f月為標準來對比可知F月近大於f月近。得出F月近與f月近的合力與m近受地球的萬有引力F地近反向。來求m近的重力G近，G近=F地近+（F月近+f月近），可知m近受的重力G近小於所受地球的萬有引力F地近（若無月球的作用則G近=F地近），即由於月球的作用m近所受重力變小，m近的比重也變小。如果m近是這裡的海水，那麽這裡就會有漲潮發生，這跟上段說的連通器原理相同。用同樣的方法研究遠月點的m遠，雖然已是F月遠小於f月遠，但是二者的合力卻也是與地球的萬有引力反向。月球的作用也使m遠的重力變小，比重也變小。所以遠月點的海水同時也會有漲潮發生。這就使得海平面微微呈現出紡錘體的形狀。

  太陽對海洋的作用的分析方法與月球的一樣。兩者的共同作用，再加上它們軌道平面的相互交叉及不同地區的地形地貌各異，還有地球自轉等，使得地球表面具體地點的潮汐現象變得複雜。

  如果月球上有海洋，那裡也會有潮汐現象發生。因為月球半徑與月球運行軌道半徑的比值已經很小，所以現象會不太明顯。

  小行星靠近木星時會有被撕裂的現象發生，也可以用這裡的方法解釋。

  在地面附近的范圍內，重力的研究和應用采用了近似的方法。近似方法忽略了地球的自轉，重力近似等於萬有引力，同一物體在各處受的萬有引力相同。這樣重力就近似為恆力。在這樣的前提下，建立起中學階段的重力概念。運用近似方法，在地面附近可以順利地進行有重力參與的動力學問題的研究，尤其是對拋體運動的研究。為了順從難度的要求，在中學階段近似的方法是研究和應用重力的唯一選擇。但是這裡所采用的重力定義存在實質性的問題，這將在【問題分析】一段第4條詳細敘述。

  在近似研究中展現在面前的是披著重力外衣的萬有引力，實際上不是在研究重力而是在研究萬有引力。讓萬有引力脫掉虛幻莫測的外衣，與彈力、摩擦力組合成中學力學中三個基礎的力（萬有引力的測量會因地球自轉存在微小的系統誤差，是近似研究所允許的），是編寫中學力學教材的科學合理的方法。至於重力，經過深入挖掘得出科學的重力概念，並把它引入大學教材。

  要注意的是，沒有把重力設定為恆力的前提，就不能建立起中學階段的重力概念和定義。

  新版本概念和定義的應用，體現在下列目錄的內容中：【實踐檢驗】、【現象本質】、【問題分析】和【加速運動物體的平穩運行】等。

  “物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大於物體所受重力的現象稱為超重現象”。反之稱失重現象。[3]這樣隻把現象拿給讀者而沒有揭示現象的本質，或說沒有給出現象的機理，力學的使命不是這樣的。超重現象與失重現象的本質論述如下。

  在地面附近近似應用時，不考慮地球自轉且認為萬有引力是恆力。根據定義“以放置物體的支撐物為非慣性系，重力F重是物體所受的萬有引力F引與慣性力F慣的合力”，以升降機為非慣性系來求升降機中放在測力計上的物體的重力。同一個物體，在加速度不同的情況下求出的重力是不同的。重力的變化能反映出超重、失重現象的本質（指第1條到第4條）。下面的過程中，萬有引力無法改變，但是可以通過改變加速度來改變慣性力，從而人為地改變重力。

  1、當升降機的加速度為零時，物體所受慣性力為零，重力等於萬有引力。其大小可以看作是物體正常情況下的重量，正常重量等於萬有引力的大小。

  2、當升降機的加速度方向向上時，測力計的讀數變大。物體所受的慣性力方向向下，重力的大小等於萬有引力的大小加上慣性力的大小，所以重力大於萬有引力。（重力變大了，但萬有引力不變）物體出現超重現象。

  3、當升降機的加速度方向向下時，測力計的讀數變小。物體所受的慣性力方向向上，重力的大小等於萬有引力的大小減去慣性力的大小，所以重力小於萬有引力。（重力變小了，但萬有引力不變）物體出現失重現象。

  4、當升降機的加速度方向向下，且大小等於萬有引力加速度的時候，測力計的讀數變為零。物體所受的慣性力方向向上，且大小與萬有引力相等，重力的大小等於萬有引力的大小減去慣性力的大小，結果為零。（重力變為零了，但萬有引力不變）物體出現完全失重現象。

  5、假設地球不自轉，如果在這種情況下，把地球表面物體受到的萬有引力定為正常的重力，那麽在真實情況下就可以說，地面上的所有物體都處在微弱的失重狀態。

  6、放在衛星中的物體，地球對它的萬有引力與對應於繞地球運轉的向心加速度的慣性力，兩個力大小相等方向相反，使重力變為零，物體完全失重。實際上衛星對物體有微小的萬有引力，所以稱衛星內部是一個微重力實驗室。

  7、處在失重狀態下的物體，如果又受到支持力，會使物體受到新的重力。同樣處於失重狀態下的宇宙飛船，如果開啟發動機，飛船內的物體和飛船自身也會受到新的重力。

  8、需要注意的是既然重力是同時作用在物體的每一個質元上，那麽超重和失重現象就會發生在物體的每一個質元上。

  9、超重、失重和“獲重”都是物體所受重力千變萬化的外在表現。同一物體因為加速度的變化其所受重力隨之變化，重力的變化應該是力學著重研究的問題，力學不必刻意地把超重、失重列為一個課題而不知所措地去研究。

  重力的定義本來是在靜力學中建立起來的。而在中學教材中，研究拋體（自由落體是拋體的特例）的運動屬於動力學范疇。為了適應教材的要求，規定在地面附近范圍內，近似地認為重力是恆力，重力加速度恆定。這樣一來就可以以地面為慣性系順利地研究拋體運動了。

  但是，超出地面附近這個范圍，再以地面為參照系研究有關重力的動力學問題，就會出現與牛頓運動定律不相符的問題。舉例如下：
  例1、以地面為非慣性系，同步衛星相對地面是靜止的，理當受力平衡。但是地面上的向心加速度比同步衛星的向心加速度小得多。根據慣性力的定義，求同步衛星所受的慣性力必須代入作為參照系的地面的向心加速度。這樣計算出的同步衛星受的慣性力就比地球對同步衛星的萬有引力小得多，兩個力不能抵消，同步衛星的受力並沒有平衡。這就與牛頓運動定律不相符了。

  例2、把同步衛星移離軌道，放到比同步衛星低一些的鐵塔頂上。同步衛星不再是衛星了，必須被塔頂支撐，它相對於地面靜止。根據例1中相同的道理，計算出的同步衛星所受慣性力與鐵塔的支持力，這兩個向上的力合起來小於向下的地球的萬有引力，三力的合力不為零，物體怎麽會處於靜止狀態呢。這與牛頓運動定律不相符。同樣的道理，把同步衛星向下移到地面附近以上的鐵塔的任意位置上，同步衛星都會處於靜止狀態，然而受力並不平衡，都與牛頓運動定律不相符。但是以鐵塔對同步衛星的支撐點為非慣性系，在靜力學的范疇內研究重力，就會符合牛頓運動定律。因為物體靜止時，方向向上的鐵塔的支持力和方向向上的慣性力的合力，抵消了方向向下的地球的萬有引力，受力是平衡的。

  既然以地面為非慣性系，研究地面附近以外的空間中與重力有關的力學問題時，都與牛頓運動定律不相符，就不能以地面為非慣性系研究與重力有關的拋體運動，那麽在這種空間裡重力加速度還有存在的意義嗎？即使在地面附近也是用近似方法研究拋體運動，而理論上不可以。

  從理論上講，重力沒有產生加速度的機會，這是因為：①物體靜止時重力無法施展產生加速度的能力。②做拋體運動時物體不再因支持物的約束而隨地球自轉，重力失去存在的條件，重力加速度也不會出現。（這些將在後面詳細說明）

  所以從理論上講，以地面為非慣性系研究動力學問題，會與牛頓運動定律發生矛盾。因此在這種情況下重力加速度就沒有存在的必要了。但是，總還是要研究這個空間中的物體和宇宙中的天體的運動，這就只能在地球以外的慣性系下來研究。這樣物體的加速度就只能是萬有引力加速度了，重力加速度失去存在的意義了。

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