Hvorfor falder accelerationen af ​​et legeme under overfladen jord?

* Newtons Law of Universal Gravitation: Tyngdekraften mellem to objekter er direkte proportional med produktet af deres masser og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem deres centre.

* Inde i jorden: Når du bevæger dig dybere ind i jorden, falder jordens masse nedenfor. Dette betyder, at gravitationskraften, der trækker dig mod centrum, falder også. Du kommer dog også tættere på midten af ​​jorden, hvilket øger kraften.

* nettoeffekt: Faldet i masse opvejes oprindeligt af faldet i afstand, så accelerationen på grund af tyngdekraften øges, indtil du når et punkt omtrent halvvejs til jordens centrum.

* nul acceleration i centrum: I Jordens centrum annullerer gravitationskraften fra alle de omgivende masse perfekt, hvilket resulterer i nul acceleration.

Her er en forenklet analogi:

Forestil dig en bold på et reb, der svinger i en cirkel. Rebet fungerer som gravitationskraft. Når bolden svinger tættere på midten, bliver rebet kortere, og boldens hastighed øges (acceleration). Men i midten er rebet på det korteste, og boldens hastighed er maksimalt. Det accelererer ikke yderligere.

Vigtig note: Denne forklaring antager en perfekt sfærisk og homogen jord. I virkeligheden er jordens densitet ikke ensartet, og dens form er lidt uregelmæssig. Disse faktorer forårsager små variationer i accelerationen på grund af tyngdekraften på forskellige dybder.