一图看懂重力与引力的联系与区别

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　　在1665至1667年间，牛顿就开始思考引力问题。一天傍晚，他坐在苹果树下乘凉，一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到：为什么苹果只向地面落，而不向天上飞呢?他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律，进而思考：行星为何绕着太阳而不脱离?行星速度为何距太阳近就快，远就慢?离太阳越远的行星，为何运行周期就越长?牛顿认为它们的根本原因是，太阳具有巨大无比的吸引力。

　　经过一系列的实验、观测和演算，牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律：凡物体都有吸引力，质量越大，吸引力也越大;间距越大，吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。

　　什么是重力

　　高中物理(必修一)关于重力是这样定义的：地面附近一切物体都受到地球的吸引，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。书上没有说重力就是引力，也没有说重力等于引力。

　　重力和引力的关系

　　质量为m 的物体在地球表面上受到地球的万有引力为F=GＭｍ/R2，式中，M 为地球的质量。由于地球在不停地自转，地球上的一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动，这就需要向心力，这个向心力的方向是垂直指向地轴的，它的大小为f=ｍrω2，式中，r 是物体距地轴的距离，ω 是地球自转的角速度。这个向心力只能来自地球对物体的引力F，它是引力F 的一个分力，引力F 的另一个分力是物体所受的重力mg。因此，重力mg 是物体m 所受的万有引力F 的一个分力，如下图所示。

　　定量的计算表明，在地表，重力G 和万有引力F 的差别并不会很大。根据圆周运动知识

　　其中，ω 为地球自转角速度

　　r 是物体到地轴的距离，设物体所在的维度为θ，则

　　当θ=0时，

　　对于质量为1kg的物体，

　　而它受到的万有引力

　　G 和F引 的大小和方向差别都非常小，因此，在不是特别精确的计算中，认为G 和F引 相同是可以接受的。

　　结论：根据牛顿万有引力定理，我们知道地球对其上的物体有引力的作用。由于地球上的物体要随地球进行自转，所以需要向心力，向心力由万有引力提供。地球对物体的万有引力指向地轴的方向上的分力提供向心力，其余分力就是我们所说的重力。可以说重力是引力的一个分力，但在两极点物体没有自转，因此不需要向心力，引力全部用来产生重力。

　　来源：环球物理微信公众号(ID：GLOBAL-PHYSICS)，文章整理自物理教育百科搜狐号、腾讯视频。