如果地球是个立方体,它的重力会有哪些变化?
关注者
64被浏览
15,5044 个回答
- 1996年已经有加州理工的前辈做过了相关的研究,论文信息:
R. Werner and D. Scheeres, Exterior Gravitation of a Polyhedron Derived and Compared With Harmonic and Mascon Gravitation Representations of Asteroid 4769 Castalia. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 65 (1997):313-44.
- 网站http://possiblywrong.wordpress.com/2011/09/09/if-the-earth-were-a-cube/引用了这篇论文,并画出了相关的图,现在将核心部分翻译如下(懂英文的同学就直接访问浏览吧,需翻墙):
- 理论假设:
立方体地球与我们的地球有同样的质量和体积(因此平均密度也一样),如下图所示:
图1:
- 结果:
- 角和棱上的重力比面心的重力小多了。因为角和棱比面心离立方体中心更远。
- 在每个面心,重力大约是1g(g代表球形地球的地面重力);
- 在每个角,只有0.646g(减肥的妹子高兴了~)。
- 具体如下图所示:
图2:
- 站在立方地球的面上,重力的方向总不是朝下的(也就是它不垂直于面朝里),因为它的方向指向接近体心(但不是体心!)。(杰克逊太空步的模仿者高兴了,直接翻个N度没问题),重力的梯度如下图所示:
图3:
- 立方地球的引力和球形地球的吸引力的方向偏差角度如下,图中的数字表示偏离的角度(酒鬼高兴了,因为没喝而只在地球上转转就能晕了~):
图4:
在相对论的规律范围内,卡文迪许利用扭秤测出了引力常数g的大小,至于这个常数是不是宇宙中的常数,与那些因素有关一直众说纷纭。但是抛开常数本身不惯,重力公式表明重力大小只和地球的重量,距离距离地心的距离以及引力常数有关,现在你的假设是重量和引力常数不变,指改变地球形状,也就是距离地心的距离发生变化,根据不同距离的就可求出不同的重力了,当然同样质量的物质,处于立方体地球的不同角落所受到的重力大小也就不同了。