⑴ 物體引力計算的公式
任意兩個物體或兩個粒子間的與其質量乘積相關的吸引力。自然界中最普遍的力。簡稱引力,有時也稱重力。在粒子物理學中則稱引力相互作用和強力、弱力 、電磁力合稱4種基本相互作用。引力是其中最弱的一種,兩個質子間的萬有引力只有它們間的電磁力的1/1035 ,質子受地球的引力也只有它在一個不強的電場1000伏/米的電磁力的1/1010。因此研究粒子間的作用或粒子 在電子顯微鏡和加速器中運動時,都不考慮萬有引力的作用 。一般物體之間的引力也是很小的,例如兩個直徑為 1米的鐵球 ,緊靠在一起時 , 引力也只有2.83×10-4牛頓,相當於0.03克的一小滴水的重量 。但地球的質量很大,這兩個鐵球分別受到4×104牛頓的地球引力 。所以研究物體在地球引力場中的運動時,通常都不考慮周圍其他物體的引力。天體如太陽和地球的質量都很大,乘積就更大,巨大的引力就能使龐然大物繞太陽轉動。引力就成了支配天體運動的唯一的一種力。恆星的形成,在高溫狀態下不彌散反而逐漸收縮,最後坍縮為白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由於引力的作用,因此引力也是促使天體演化的重要因素。
⑵ 萬有引力公式與周期的關系
關系:GMm/R^2=mv^2/R=mw^2R.
解釋:
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑。
。
牛頓發現萬有引力的原因很多,主要因為以下幾點。
1.科學發展的要求:牛頓之前,有很多天文學家在對宇宙中的星球進行觀察。經過幾位天文學家的觀察記錄,到開普勒時,他對這些觀測結果進行了分析總結,得到開普勒三大定律:
1.所有行星都繞太陽做橢圓運行,太陽在所有橢圓的公共焦點上。
2.行星的向徑在相等的時間內掃過相等的面積。
3. 所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等,即r^3/T^2=k。
開普勒三定律是不容置疑的,但為什麼會這樣呢?是什麼讓它們做加速度非零的運動?牛頓經過研究思考解決了這個問題:物體之間存在萬有引力。當然他發現萬有引力定量是一個漫長而曲折的過程。
⑶ 萬有引力的公式
牛頓的重力計算公式(F=GMm/r2)本身非常簡單,但它的推導過程卻很少有人知道。由於這個公式的來源很不明確,所以幾乎見不到介紹簡單推導過程的文獻。因此有人認為這個公式並不是牛頓推導出來的,而是他憑經驗猜出來的。也因此而遺留下很多問題。例如:怎樣才能簡單推導這個公式?為什麼在這個公式中會用到平方反比定律?公式中常數G的物理意義是什麼?等等。
先決條件:重力必定產生在兩個物體之間。這兩個物體可以是有質量的任意物體,與它們自身的物理特性無關。
第一步:設有兩個質心間距離為r的物體,質量分別是M1和M2。定義這兩個物體各自的質量場密度分別為D1=M1/4πr2。D2=M2/4πr2。
第二步:用g1表示M2相對M1自由落體運動的重力加速度,用g2表示M1相對M2的重力加速度。那麼,根據牛頓第二運動定律,這兩個物體之間重力大小的數值為:F=M2g1=M1g2。因為從第一步中可以知道:M1=4πr2D1,M2=4πr2D2,所以,可以得到:4πr2·D2·g1=4πr2·D1·g2,化簡得D2·g1=D1·g2。從這個結果可以得到的結論是:g1/D1=g2/D2=g/D=Gm。這個比值是一個常數,用Gm來表示。
自由落體公式003.jpg
第三步:從以上第二步(Gm=g/D)中得重力加速度的計算公式為:g=GmD。根據牛頓第二運動定律F=ma得,重力計算公式為:F=mg=mGmD。F=mGmD是一個與牛頓公式不同的重力計算公式,這個公式可以直接被用來計算重力。例如,計算地球表面的重力大小,只要先計算出地球表面的質量場密度D=M/4πr2,其中M是地球的質量,r是地球的半徑,然後算出地球表面的重力加速度g=GmD,那麼任何質量m物體的重力就可以通過F=mg計算出來了。
根據需要,可以從F=mGmD中推導出牛頓的重力公式(F=GMm/r2)。從上述第三步中已知:g=GmD,又已知牛頓的重力加速度計算公式為:g=GM/r2。其中G是牛頓引力常數。把這兩個等式連接起來得:GmD=GM/r2。因為D=M/4πr2,所以得:Gm(M/4πr2)=GM/r2。等式兩邊同時把相同因子(M/r2)約掉,得:Gm/4π=G。等式兩邊同時乘以4π得:Gm=4πG。把這個式子帶入到新重力計算公式中得:F=mGmD=m(4πG)D。因為D=M/4πr2,所以,F=4πmGD=4πGMm/4πr2=GMm/r2。這樣就得到了牛頓的重力計算公式:F=GMm/r2。
同樣,從牛頓的重力計算公式F=GMm/r2也可以推導出新重力計算公式F=mGmD。從上面已知:G=Gm/4π。把這個式子帶入牛頓重力公式得:F=GMm/r2=(Gm/4π)Mm/r2。因為D=M/4πr2所以,F=mGm(M/4πr2)=mGmD。
⑷ 如何計算地球的引力
任務有質量的2個物體之間都有引了,2隻螞蟻都有,所以叫「萬有」引力。
萬有引力公式:F=G*[m1*m2/(r*r)]
(G=6.67×10-11(註:10的-11次方)N•m2/kg2)
m1,m2是兩個物體的質量,r
是兩個物體之間的距離。
可以看出
質量大的物體
引力才大
⑸ 物體之間的引力怎麼計算
萬有引力計算公式:F=GMm/(R^2)
在中點時:物體受到引力為 F1=2G(m^2)/((R/2)^2)
不在中點時,設它離兩個星體的距離分別為a,b,則有 F2=G(m^2)/(a^2)+G(m^2)/(b^2),而且有 a+b=R 經過簡單的化簡,比較F1與F2大小的問題就變為:
比較 8/(a+b)^2 與 1/(a^2)+1/(b^2) 的大小.
其中, 根據均值不等式,很容易得到 8/(a+b)^2
1/(a^2)+1/(b^2)>=2/根號(a^2)(b^2))=2/(ab)>=8/(a+b)^2
只有當a=b時取等號,就是它在兩星體中間時才有F1=F2
當ab時,總有 F2>F1 它受到的萬有引力變大了.,它越接近其中的一個星體,受到的引力就越大,這是定性的結論.
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⑹ 地球的引力是怎麼計算出來的
地球對其它物體的引力是用萬有引力公式計算出來的。F=GMm/r^2。其中G是萬有引力常量,M是地球的質量,m是被吸引物體的質量。r是地心到物體重心的距離。
⑺ 求萬有引力公式
萬有引力是存在於宇宙中任何有質量的物體之間的相互吸引力,萬有引力公式是計算這種相互吸引力大小的重要規律,任何兩個物體之間的吸引力都遵循萬有引力規律,不過請大家要注意的是,並不是所有的萬有引力的大小都可以用公式F=Gm1m2/r^2直接求解。在中學階段只能運用上述公式求解幾種特殊情況下的相互吸引力。萬有引力常量約為6.672x10-11N·m2/kg2,只適用於計算質點間的相互作用力,即當兩個物體間的距離遠大於物體的大小時才近似適用;當兩個物體距離不太遠的時候,不能看成質點時,可以採用先分割,再求矢量和的方法計算;一個質量分布均勻的球體與球外一個質點的萬有引力(或兩個均勻球體間的引力),可用公式計算,這時r是指球心間距離。
⑻ 有關引力的所有公式
萬有引力計算公式:F=GMm/(R^2)
在中點時:物體受到引力為 F1=2G(m^2)/((R/2)^2)
不在中點時,設它離兩個星體的距離分別為a,b,則有 F2=G(m^2)/(a^2)+G(m^2)/(b^2),而且有 a+b=R 經過簡單的化簡,比較F1與F2大小的問題就變為:
比較 8/(a+b)^2 與 1/(a^2)+1/(b^2) 的大小.
其中, 根據均值不等式,很容易得到 8/(a+b)^2<=8/(2根號ab)^2=2/(ab)
1/(a^2)+1/(b^2)>=2/根號(a^2)(b^2))=2/(ab)>=8/(a+b)^2
只有當a=b時取等號,就是它在兩星體中間時才有F1=F2
當a<>b時,總有 F2>F1 它受到的萬有引力變大了.,它越接近其中的一個星體,受到的引力就越大,這是定性的結論.
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⑼ 地球引力公式是什麼啊
引力 所有物質之間互相存在的吸引力,即萬有引力,與物體的質量有關,運算公式:F=GMm╱rˇ2。引力為什麼產生,牛頓發現了引力問題,是他在思考問題時被蘋果砸在頭上(很可能是杜撰的)。想到了引力的問題。
但是對為什麼產生引力目前沒有解釋。近代物理(廣義相對論)認為萬有引力是由於時空彎曲而產生,並認為宇宙當中的曲線運動在四維時空中是直線運動..
引力的產生與質量的產生是聯系在一起的,質量是物質的內秉性質,由空間的變化產生的一種效應,引力附屬質量的產生而出現。
⑽ 兩個人之間的引力怎麼算
引力是由於物體具有質量而在物體之間產生的一種相互作用.它的大小和物體的質量以及兩個物體之間的距離有關.物體的質量越大,它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠,它們之間的萬有引力就越小.
兩個可看作質點的物體之間的萬有引力,可以用以下公式計算:F=GmM/r^2,即萬有引力等於引力常量乘以兩物體質量的乘積除以它們距離的平方.其中G代表引力常量,其值約為6.67×10的負11次方單位N·m2/kg2.為英國科學家卡文迪許通過扭秤實驗測得.
兩個通常物體之間的萬有引力極其微小,我們察覺不到它,可以不予考慮.比如,兩個質量都是60千克的人,相距0.5米,他們之間的萬有引力還不足百萬分之一牛頓,而一隻螞蟻拖動細草梗的力竟是這個引力的1000倍!
一張A4紙重量大約3到5克,如果按4克計算的話:
【一張A4紙的重量是兩個人之間引力的4萬倍!】