地球の真ん中の重力は

質問

質量のある物体の重心に向かって重力は発生すると思いますが、　もし地球の中心に空間があったとしてその場所に行けたとしたら、そこは無重力になるのでしょうか?　それとも重力があるとしたら重力はどのように働くのでしょうか?

回答No.6

雪中庵（@psytex） · ベストアンサー

簡単な思考実験があります。
地球の中が空洞だとしましょう。
その地殻が厚くても薄くても、内部の空洞は無重力です。
たとえ内部空間の中心ではない所にいても、その足元の
「小さい面積だけど近い地面」と、頭上の「広いけど遠い
地面」が、どの位置でもバランスするからです。

そこで、地球の内部のある地点の重力を考える時、その
地点から中心までの半径の球面を仮定すると、その外側
の球殻の重力は先ほどのように打ち消し合うので、残った
仮想球面の内側の「足元の仮想球体」分だけの重力で、
中心に向かって引かれる事になります（中心に近いほど
小さくなる）。

内部が空洞なら、その空間は無重力と言いましたが、
そこに自転による遠心力が加われば、地球内部の空洞
の「地表（の内側）」の“引力”は、南極と北極で無重力で、
赤道で最大となります。

お礼

ご回答ありがとうございました。
わかりやすい説明でした。お知恵を拝借いたします。

回答No.7

TT414

fjnobu
>でも、そんな点はありません。少し離れると無限大になります。

違います。1G以上に大きい場所はありません。
地球が均一に出来ているものとし、地球の中心からの距離を地球の半径で割った値をrとします。
rの地点での重力は「r地点から中心までの土の塊の部分の重力」＋「r地点から地表までの土の塊の重力」です。
「r地点から地表までの土の塊の重力」は0です。
「r地点から中心までの土の塊の部分の重力」は重さがr³になり引力はm/r²ですのでr³/r²になり、結果はrです。
地球の中心で0で外に行くに従い直線状に大きくなります。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.5

中村 拓男（@tknakamuri）

地球の中心に空間が有ったら重力はほぼ ０ですね。

地球が完全に均一な球で、中心の空間が地球と同心の球なら、
球の大きさに関係なく球内は完全に無重力になります。
＃自転の影響は除きます(^^;

ガウスの発散定理の演習としてよく出題されます。
ちょっと意外な結果なので、是非計算してみてください。

お礼

ご回答ありがとうございました。
演習問題の題材として取り上げられる内容だったんですね。

回答No.4

Kirby64

中心は無重力ニャ。
＃２の
「でも、そんな点はありません。少し離れると無限大になります。」はあり得ないニャ。

　中心は無重力なんだけれども、熱と圧力で一瞬たりとも生きてはいられないニャ。

回答No.3

Willyt

地球の中心では重力はほぼゼロです。万有引力は物体同志が引き合う力で、地球内の任意の点が中心にいる貴方に対して及ぼす力はそのちょうど反対側にある点が貴方に対して及ぼす力と大きさが同じで方向が逆です。従って地球全体が貴方におよぼす力はほぼ釣り合いますよね。ただ、地球は完全に中心に関して密度、形状ともに点対称ではないですから、全く働かないというわけではありません。その方向は地球の形状および密度の偏り方によります。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.2

fjnobu

真中心は、重量は０です。全体で釣り合いますから。
でも、そんな点はありません。少し離れると無限大になります。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.1

LSnyaa

中心ではなく密度が高い部分ではないですか？

そう考えると空間が開いている部分は重力の
中心ではないです。

お礼

ご回答ありがとうございました。