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地球での【引力】について教えてもらいたいのですが・・・・

animarucukkiiさん

地球での【引力】について教えてもらいたいのですが・・・・

地球は極(北極と南極)を軸として自転してのですよね

南極でも北極でも引力は同じなのでしょうか
また赤道付近でも同じなのでしょうか?

もう一つ質問なのです
地球が自転しているのであれば
遠心力は働かないのでしょうか
極よりも赤道付近の方が遠心力がかかっていそうに思ったのですが

それで同じ引力なのかな?と質問したのですが・・・

どなたか回答お願い致します
※語句(自転、引力等)が違っていれば指摘、訂正お願い致します
質問で意味不明、足りないことがあれば補足に追加いたします

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ベストアンサーに選ばれた回答

derktigerさん

その昔、オカルトで「北極や南極には無重力地帯がある」とかなんとかありましたね。
地球の自転軸と南極点・北極点、そして地磁気の極もズレがあるのでオカルトのネタになったんでしょう。

まず、肝心な点として、重力と遠心力は確かに地球上にいると地球から加わっているので同じように思えもするのでしょうが、全くの別物です。
確かに『遠心力』は赤道部分に最も強烈に作用してます。木星や土星、特に土星が顕著ですが、縦に潰れています。縦の直径より赤道部の直径のほうが大きいです。
これは、惑星表面が気体であるから最も影響を受けやすいとも言えますし、何より大きすぎるのもあるでしょう
ですが、これは遠心力なので、「回っている地表にいたら放り出されてしまう」と考えた天動説の時代の考え方です。ここで重力が弱くなるか否かはあまり関係しません。
遠心力は、回転体の外に向かうベクトルなので、内側から外側へ向かうベクトルです。もちろん、これがバルサーのように数秒で自転しているよな回転速度で重力を無視すれば地表から放り出されるでしょうが、おおよそ、物質の集合体(惑星や恒星など)が形を維持できない速度で回転(自転運動)を始める事はありえなく、その時点で星になれないからです。
ですから、星(ほぼ真円の惑星・衛星以上の天体)である時点で、その重量が遠心力のベクトルに劣る事は在り得ない訳です。
あくまで、回転運動を持っていたとしても、質点が強固に働かない形では惑星が形成されませんし、自転運動は変化してゆきますから質点の形成前に存在する必要は無いからです
ですから、土星が遠心力によってガスを撒き散らし、早急に小さくなってゆくという事も無いのです(億単位の長期的には知りません)。
つまり、星の自転による遠心力で、その星の重力の強弱が左右されるという事は起こり得ないのです。

転じて重力(引力)ですが、我々は地表に乗っていますが、別に地表・地面に引き寄せられているわけではありません。
地球の中心部です。
地球の質量、つまり地球の重さの全ての中核となる『質点』です。これは、ここに地球の質量の全てが存在すると言う意味では無く、地球上と地球に作用する太陽系の重力の系の作用点が中心部に来るためです。
これは当然、エネルギーとして考えれば、距離によって変化は出ます。近い程ベクトルは強力に働きます。
ですが、地球上(地表)で考えた場合、せいぜい10キロの違いがあるか無いか程度なのでほとんど無視できる違いしかありません。
ですから、地球の場合ほぼ真円ですから、どの場所であっても重力の強弱は無視できます
もちろんその本質が何故かというと、我々重力を感じる存在が、たかだか数十キロから百数十キロの質量しか持たないからに他なりません。
もし我々が圧縮された高密度で出来た質量(メガトンとかテラトンの体重)であったとしたら、当然話は違ってくるかもしれません。たぶん生存できないでしょうけど。

また、当然、地球上の重い物は、優先的にズンドコ中心に落ちていっているはずです。非常に長期的にリアルタイムな話のハズですが、地球の完成以降、重い物質はどんどん地下深くへ遷移していったハズです。例えば金とか鉛とかウラニュウムとか。
マントルを越えて行けるのかは知りませんが、マントルより下にあった物は岩石より早く沈んでいった事でしょう。それはおそらく今も長い時間をかけながら、リアルタイムでの事じゃないかと思います。
熔けちゃうんでしょうねぇ。もったいない。

で、いわゆる『重力・引力』ですが、これは光速で作用するとされています。ですから、火星まではなれれば電波と同じく数分かかるのでしょうが、どうも光のように反射したり、プリズムで分光できるといったシロモノでも無く、あらゆる方法でもってしてもその伝播状況を目視する方法も無く、邪魔もできないようです。
どうやら『重力子(グラビトン)』という物質が伝播していると考えられるようなのですが、これが全く何なのか解っていません。
「重力=か、≒質量」らしいのですが、『真空のエネルギー』並に謎の力です。
『万有引力』でもって、全ての物は引き合うという前提を無為に納得しなければ、どこからどう発生して、どう作用しているのか全く解らないエネルギーです。
これについて頭を悩ませるのは、学者先生に任せておいた方が精神衛生上よろしい気がします。
私には何がなにやらさっぱりでした。

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質問した人からのコメント

  • 成功回答ありがとうございました
    私の頭の中は天動説時代ですね(笑^^
    詳しく書いて頂いて良く解りました
    より詳しく(噛み砕いて)書いて
    頂いたのでBAとさせて頂きます

    kentokoukiさん へ
    回答ありがとうございました

    また質問を投稿した時には回答お願い致しま
  • コメント日時:2009/5/31 11:53:53

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kentokoukiさん

物体間には万有引力が働いています。万有引力の強さは、物体間の距離とそれぞれの質量によって決まります。
地球上での引力を重力といいます。


重力は、地球の中心からの距離で決まるので赤道、南極、北極のそれぞれの中心からの距離が異なれば、
重力の強さも各地で厳密に言えば変わってきます。
遠心力は働いてます。
極よりも赤道のほうが遠心力が強く働くので厳密に言えば赤道のほうが重力は弱くなります。しかし、地球は大きさも質量もものすごく大きいため万有引力に比べると遠心力は微々たるものでありあまり影響を与えません。
そして地球はほぼ球に近い物体であり、仮に中心からの距離が何十キロメートル違ったとしても、これもまた差は微々たるものだと思います。
なので、どこも大体同じ重力がかかっているのではないかと思います。

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  • 編集日時:2009/5/30 19:17:14
  • 回答日時:2009/5/30 19:16:28