페인트 분사기의 노즐에서 뿌려지는 페인트가 거리가 증가함에 따라 어떻게 퍼져나가는 지를 생각하면, 중력이 거리가 증가함에 따라 급격히 약해진다는 것을 더 잘 이해할 수 있습니다.
페인트가 역자승 법칙과 무슨 상관이죠?
페인트가 뿌려지는 거리가 2배이면 면적은 제곱인 4배로 늘어납니다. 따라서 거리가 3배이면 면적인 9배로 됩니다. 거리의 증가분에 비해서 면적의 증가분은 제곱의 비율로 증가합니다. 따라서 뿌려지는 페인트의 양은 제곱의 비율로 감소합니다.
같은 방법으로 생각하면 중력이나 전기력이 퍼져나가는 것도 거리의 증가분에 비해서 제곱의 비율로 감소할 것 같습니다.
역자승 법칙으로 설명할 수 있는 것들
역자승 법칙은 중력에서뿐만 아니라 어떤 국소적 원천(source)으로부터 발생하는 효과가 주위의 공간으로 균일하게 퍼져나가는 모든 현상에서 성립합니다.
따라서, 아무리 거리가 멀어지더라도 위의 효과들은 결코 '0'이 되지 않습니다.
단지 감지할 수 없을 정도로 작아져 있을 뿐입니다.
지구에서 멀리 떨어진 머나먼 우주공간에 있더라도 지구의 인력은 미치게 됩니다.
← 거리에 따른 중력의 크기 변화.
지구 중심에서부터 지각까지의 중력은 거리에 비례하여 증가합니다. 따라서 중력이 가장 큰 곳은 지각(지구표면)이며, 여기로부터 멀어질수록 중력은 거리의 제곱에 비례하여 줄어듭니다. 그러나 결코 '0'이 되지는 않습니다.
? 지구 안쪽에서는 역자승의 법칙을 받지 않는 것 같습니다.
← 역자승법칙을 따른다면, 지구 안쪽으로 들어갈수록 그래프의 붉은 점선처럼 중력은 급격히 증가해야 합니다.
그러나 지구 안쪽으로 접근할 수록 바깥에 존재하는 암석의 중력을 받지 않아도 되므로, 지구 안쪽에서는 역자승의 법칙을 받지 않습니다.
관련자료: 뉴튼의 법칙 vs 쿨롬의 법칙 - 중력 vs 전기력