高中物理 相互作用（力）——重力的方向

今天讲一下重力的方向，课本上对重力方向的描述很简单，在学校很多老师一般也不讲这一部分，但是这个内容对于大家理解重力方向为什么是竖直向下的，有很重要的意义。

通常很多人在提到重力的时候，都会说是向下的，这种描述十分的不准确，是垂直向下？竖直向下？还是指向地心？

垂直向下是针对于任意一个平面来说的，比如对于一个斜面来说垂直向下就是如图所示的样子。很显然垂直向下不能用来描述重力。

竖直向下才是物理学上说的重力的方向，有的人会有疑问，是不是家里垂直于地板的方向就是竖直向下呢？这个是不一定的，如果地板是水平的，那么确实是；如果地板不完全水平，与水平面有夹角，那就不是了。

那么怎样才能确定是竖直向下呢？方法一：先确定水平面，水平面就是水完全静止所形成的平面。工作中常用水平尺来确定，水平尺是含有气泡的水柱为主体，当水平尺处于水平面时，里面的气泡会处于水柱的正中央，否则就会向一侧偏移，确定了水平面以后，垂直于水平面向下的方向就是竖直向下，也就是重力的方向。

第二种方法：使用重锤线（也叫做铅垂线），重锤线就是一根细软绳下端挂着一个重物，将重锤线挂在某处悬空静止时，沿绳向下的方向就是重力的方向，即竖直向下。这种方法常用于建筑测量。

然后看一下指向地心和竖直向下的区别。地球在自转的时候，地球对处在某一纬度的物体产生万有引力，这个万有引力是指向地心的，但同时物体还在随着地球一起自转（在后面讲到圆周运动的时候，会知道做圆周运动的物体需要一个向心力），此处的万有引力就需要分解，其中一个分量指向纬度圆的圆心作为向心力，剩下的另一个分量才是重力G，因此重力的方向并不是万有引力的方向，通常也就不指向地心。

只有如下两种情况重力是指向地心的。一、当物体处于赤道位置的时候，万有引力、向心力和重力都指向地心；二、当物体处于两极时，没有圆周运动，向心力为零，所以重力方向指向地心。

如果把地球看成一个完美的球形，同一物体在地球各处万有引力相同，而在赤道上所需要的向心力最大，所以物体重力最小，两极处物体重力最大，这就很好的解释了重力加速度g是从赤道到两极逐渐增大的。

虽然一般情况下重力的方向不是万有引力的方向，但由于物体所需要的向心力特别的小，所以重力与万有引力的夹角还是比较小的。

总结

重力的方向是竖直向下的，而不是垂直向下或指向地心。

竖直向下是垂直于水平面向下，只有在赤道和两极时重力才指向地心。