物理学库仑力万有引力的计算!【跪求】分别计算电子和质子间的万有引力和库伦力?【其间间距分别为R、r】
万有引力:GMm/(R^2); G 引力常量;G=6.67/10^11
库伦力:kQ1Q2/(r^2); k (静电力常量)= 9*10^9N*m^2*C^(-2)
库仑定律和万有引力...
一楼说的是准确的。
它们的确是相似的。这是因为它们所服从的物理规律是相同的,比如都是与距离的二次方成反比等。
它们都是从实验中总结出来的。
所谓的推导,你现在看的课本并不是严格意义上的推到,其实只是一种说明而已。当然也有严格的推到。例如利用高斯定理来推导库仑定律。
但是高斯定理也是从实验中归结出来的。
一定要区分推导和说明
1库仑力时候什么等于kqq/r^2 2万有引力什么时候可以用gmm/r^2
1 带电体的线度与距离相比可以忽略时
2 远近皆宜,只要能找到质心(形状规则,密度均匀)
3 距离为两倍半径的两个球里各有几个电荷,因为离得近了,有库仑力干扰,不能看成点电荷,但可以看成质点
关于库仑定理
库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,作用力的方向沿着这
两个点电荷的联线,同好电荷相斥,异号电荷相吸。公式:F=k*{(q1*q2)/(r*r)}*e库仑定律的实验验证:库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体P,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力,先使A、B各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮,使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定,则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度,可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 详见: 高斯用反证法证明出来了啊?楼主后面就听不懂你的话了. 为什么是定理?因为高斯的推导得出来的结论啊.高斯的定理是正确的.所以库仑的也是正确的 我也修改下..无法直接证明它的正确.但是通过间接证明可以至少证明出它的正确啊.至少不是错误的..再者说我真的认为可以证明出来.上面都写了证明过程了啊 万有引力是卡文迪许试验.他自己做了个可以放大万有引力效果的装置.证明了万有引力的存在.这可是物理书上的原话..万有引力是被证明出来存在的. 那么同理库仑也是啊.
库仑定律是什么
回答过的我就不答了,实验验证在下面:
库仑定律的实验验证:库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体P,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力,先使A、B各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮,使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定,则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度,可以得知在此距离下A、B之间的作用力。
如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】
库仑定律 COULOMB’S LAW
库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律
真空中,点电荷 q1 对 q2的作用力为
F=k*(q1*q2)/r^2
其中:
r ——两者之间的距离
r ——从 q1到 q2方向的矢径
k ——库仑常数
上式表示:若 q1 与 q2 同号, F 12y沿 r 方向——斥力;
若两者异号, 则 F 12 沿 - r 方向——吸力.
显然 q2 对 q1 的作用力
F21 = -F12 (1-2)
在MKSA单位制中
力 F 的单位: 牛顿(N)=千克· 米/秒2(kg·m/S2)(量纲 :M LT - 2)
电量 q 的单位: 库仑(C)
定义:当流过某曲面的电流1 安培时,每秒钟所通过
的电量定义为 1 库仑,即
1 库仑(C)= 1 安培 ·秒(A · S) (量纲:IT)
比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2
e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 )
是真空介电常数 英文名称:permittivity of vacuum
说明:又称绝对介电常数。符号为εo。等于8.854187817×10-12法/米。它是导自真空磁导率和光在真空中速度的一个无误差常量。
库仑定律的物理意义
(1)描述点电荷之间的作用力,仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离,才可看成点电荷.
(2)描述静止电荷之间的作用力,当电荷存在相对运动时,库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明,只要电荷的相对运动速度远小于光速 c,库仑定律给出的结果与实际情形很接近.
[例1-1] 比较氢原子中质子与电子的库仑力和万有引力(均为距离平方反比力)
据经典理论,基态氢原子中电子的“轨道”半径 r ≈ 5.29×10 -11 米
核和电子的线度 ≤ 10-15 米 ,故两者可看成 “点电荷”.
两者的电量 e ≈ ± 1. 60×10-19 库仑 质量 mp ≈ 1.67×10-27 千克 me ≈ 9.11×10-31千克
万有引力常数 G ≈ 6.67 ×10-11 牛 ·米2 /千克2
电子所受库仑力 Fe =- e2r / 4pe0r3 电子所受引力 Fg= -Gmpmer /r3
两者之比: Fe /Fg = e2 / 4pe0Gmpme ≈2.27 ×10 39 (1-6)
由此可见,电磁力在原子、分子结构中起决定性作用,这种作用力远大于万有引力引起的作用力,即可表述为质量对物体间的影响力远小于电磁力的作用,并且有:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。