⑴ 物体引力计算的公式
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有2.83×10-4牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。
⑵ 万有引力公式与周期的关系
关系:GMm/R^2=mv^2/R=mw^2R.
解释:
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
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.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径。
。
牛顿发现万有引力的原因很多,主要因为以下几点。
1.科学发展的要求:牛顿之前,有很多天文学家在对宇宙中的星球进行观察。经过几位天文学家的观察记录,到开普勒时,他对这些观测结果进行了分析总结,得到开普勒三大定律:
1.所有行星都绕太阳做椭圆运行,太阳在所有椭圆的公共焦点上。
2.行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。
3. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,即r^3/T^2=k。
开普勒三定律是不容置疑的,但为什么会这样呢?是什么让它们做加速度非零的运动?牛顿经过研究思考解决了这个问题:物体之间存在万有引力。当然他发现万有引力定量是一个漫长而曲折的过程。
⑶ 万有引力的公式
牛顿的重力计算公式(F=GMm/r2)本身非常简单,但它的推导过程却很少有人知道。由于这个公式的来源很不明确,所以几乎见不到介绍简单推导过程的文献。因此有人认为这个公式并不是牛顿推导出来的,而是他凭经验猜出来的。也因此而遗留下很多问题。例如:怎样才能简单推导这个公式?为什么在这个公式中会用到平方反比定律?公式中常数G的物理意义是什么?等等。
先决条件:重力必定产生在两个物体之间。这两个物体可以是有质量的任意物体,与它们自身的物理特性无关。
第一步:设有两个质心间距离为r的物体,质量分别是M1和M2。定义这两个物体各自的质量场密度分别为D1=M1/4πr2。D2=M2/4πr2。
第二步:用g1表示M2相对M1自由落体运动的重力加速度,用g2表示M1相对M2的重力加速度。那么,根据牛顿第二运动定律,这两个物体之间重力大小的数值为:F=M2g1=M1g2。因为从第一步中可以知道:M1=4πr2D1,M2=4πr2D2,所以,可以得到:4πr2·D2·g1=4πr2·D1·g2,化简得D2·g1=D1·g2。从这个结果可以得到的结论是:g1/D1=g2/D2=g/D=Gm。这个比值是一个常数,用Gm来表示。
自由落体公式003.jpg
第三步:从以上第二步(Gm=g/D)中得重力加速度的计算公式为:g=GmD。根据牛顿第二运动定律F=ma得,重力计算公式为:F=mg=mGmD。F=mGmD是一个与牛顿公式不同的重力计算公式,这个公式可以直接被用来计算重力。例如,计算地球表面的重力大小,只要先计算出地球表面的质量场密度D=M/4πr2,其中M是地球的质量,r是地球的半径,然后算出地球表面的重力加速度g=GmD,那么任何质量m物体的重力就可以通过F=mg计算出来了。
根据需要,可以从F=mGmD中推导出牛顿的重力公式(F=GMm/r2)。从上述第三步中已知:g=GmD,又已知牛顿的重力加速度计算公式为:g=GM/r2。其中G是牛顿引力常数。把这两个等式连接起来得:GmD=GM/r2。因为D=M/4πr2,所以得:Gm(M/4πr2)=GM/r2。等式两边同时把相同因子(M/r2)约掉,得:Gm/4π=G。等式两边同时乘以4π得:Gm=4πG。把这个式子带入到新重力计算公式中得:F=mGmD=m(4πG)D。因为D=M/4πr2,所以,F=4πmGD=4πGMm/4πr2=GMm/r2。这样就得到了牛顿的重力计算公式:F=GMm/r2。
同样,从牛顿的重力计算公式F=GMm/r2也可以推导出新重力计算公式F=mGmD。从上面已知:G=Gm/4π。把这个式子带入牛顿重力公式得:F=GMm/r2=(Gm/4π)Mm/r2。因为D=M/4πr2所以,F=mGm(M/4πr2)=mGmD。
⑷ 如何计算地球的引力
任务有质量的2个物体之间都有引了,2只蚂蚁都有,所以叫“万有”引力。
万有引力公式:F=G*[m1*m2/(r*r)]
(G=6.67×10-11(注:10的-11次方)N•m2/kg2)
m1,m2是两个物体的质量,r
是两个物体之间的距离。
可以看出
质量大的物体
引力才大
⑸ 物体之间的引力怎么计算
万有引力计算公式:F=GMm/(R^2)
在中点时:物体受到引力为 F1=2G(m^2)/((R/2)^2)
不在中点时,设它离两个星体的距离分别为a,b,则有 F2=G(m^2)/(a^2)+G(m^2)/(b^2),而且有 a+b=R 经过简单的化简,比较F1与F2大小的问题就变为:
比较 8/(a+b)^2 与 1/(a^2)+1/(b^2) 的大小.
其中, 根据均值不等式,很容易得到 8/(a+b)^2
1/(a^2)+1/(b^2)>=2/根号(a^2)(b^2))=2/(ab)>=8/(a+b)^2
只有当a=b时取等号,就是它在两星体中间时才有F1=F2
当ab时,总有 F2>F1 它受到的万有引力变大了.,它越接近其中的一个星体,受到的引力就越大,这是定性的结论.
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⑹ 地球的引力是怎么计算出来的
地球对其它物体的引力是用万有引力公式计算出来的。F=GMm/r^2。其中G是万有引力常量,M是地球的质量,m是被吸引物体的质量。r是地心到物体重心的距离。
⑺ 求万有引力公式
万有引力是存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力,万有引力公式是计算这种相互吸引力大小的重要规律,任何两个物体之间的吸引力都遵循万有引力规律,不过请大家要注意的是,并不是所有的万有引力的大小都可以用公式F=Gm1m2/r^2直接求解。在中学阶段只能运用上述公式求解几种特殊情况下的相互吸引力。万有引力常量约为6.672x10-11N·m2/kg2,只适用于计算质点间的相互作用力,即当两个物体间的距离远大于物体的大小时才近似适用;当两个物体距离不太远的时候,不能看成质点时,可以采用先分割,再求矢量和的方法计算;一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力(或两个均匀球体间的引力),可用公式计算,这时r是指球心间距离。
⑻ 有关引力的所有公式
万有引力计算公式:F=GMm/(R^2)
在中点时:物体受到引力为 F1=2G(m^2)/((R/2)^2)
不在中点时,设它离两个星体的距离分别为a,b,则有 F2=G(m^2)/(a^2)+G(m^2)/(b^2),而且有 a+b=R 经过简单的化简,比较F1与F2大小的问题就变为:
比较 8/(a+b)^2 与 1/(a^2)+1/(b^2) 的大小.
其中, 根据均值不等式,很容易得到 8/(a+b)^2<=8/(2根号ab)^2=2/(ab)
1/(a^2)+1/(b^2)>=2/根号(a^2)(b^2))=2/(ab)>=8/(a+b)^2
只有当a=b时取等号,就是它在两星体中间时才有F1=F2
当a<>b时,总有 F2>F1 它受到的万有引力变大了.,它越接近其中的一个星体,受到的引力就越大,这是定性的结论.
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⑼ 地球引力公式是什么啊
引力 所有物质之间互相存在的吸引力,即万有引力,与物体的质量有关,运算公式:F=GMm╱rˇ2。引力为什么产生,牛顿发现了引力问题,是他在思考问题时被苹果砸在头上(很可能是杜撰的)。想到了引力的问题。
但是对为什么产生引力目前没有解释。近代物理(广义相对论)认为万有引力是由于时空弯曲而产生,并认为宇宙当中的曲线运动在四维时空中是直线运动..
引力的产生与质量的产生是联系在一起的,质量是物质的内秉性质,由空间的变化产生的一种效应,引力附属质量的产生而出现。
⑽ 两个人之间的引力怎么算
引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用.它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关.物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小.
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方.其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2.为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得.
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑.比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!
一张A4纸重量大约3到5克,如果按4克计算的话:
【一张A4纸的重量是两个人之间引力的4万倍!】