地心探險 江銘輝五夢網
題目:
如圖,假設從地表向地心挖一條隧道,並垂下一條繩子,然後身上背著背包從地表沿繩子而下,請問他身上的背包重量如何?
1. 越來越重。
2. 重量不變(即重量與地表時的重量一樣)。
3. 越來越輕。
4. 在隧道內,任何地方重量都是零。
圖:地心探險
解答:
答案是3,解答如下:
即使在地球內部,萬有引力的法則亦成立,在地表上所受的萬有引力是全部地球的質量因此這時候所接受的引力最大,重量最重,引力的方向是向著地心(如圖1),在隧道中(如圖2)這時綠色各點給這個人的引力,全部抵銷,剩下的引力只剩下紅色部分,紅色部分的體積(即紅球的質量),隨著這個人越來越接近地心而越小,對於這個人的引力也越小,也就是說這個人身上的背包重量越來越輕,到地心時,這個人身上的背包重量變成零。
圖1:在地球表面包袱最重
圖2:綠色各點給這個人的引力,全部抵銷,剩下的引力只剩下紅色球體