万有引力七个公式是什么?

bdqnwqk6个月前问题11

万有引力七个公式是:

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}。

万有引力公式注意事项

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万。

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反)。

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

请问万有引力做功公式怎么证明?

取无穷远处势能为0
取星体质量M,距离星体r远处有一质量m物体,将此物体移远一小段距离,到r1远处,由于移动极小,可取平均引力F=GMm/rr1
则平均做功W1=F(r1-r)=GMm/r-GMm/r1
类似的,再移远一小段距离,至r2处,
W2=GMm/r1-GMm/r2
W3=GMm/r2-GMm/r3
……
Wn=GMm/r(n-1)-GMm/rn
rn趋于无穷大
累加后W总=-GMm/r=0-Ep
所以导出Ep=-GMm/r
积分方法:
先把问题具体化一下:质点质量为M,求和质点距离为r0处的引力势能.
设无穷远处引力势能为0.设一质量为m的物体从无穷远处移向M,在距离为r处的万有引力
F=GMm/r^2
在这个力的作用下向M移动一小段距离dr,这个过程中可以认为F不变,做功
dW=Fdr=GMmdr/r^2
将上面的式子对r从正无穷到r0积分,可以得到
W=GMm/r0
这就是万有引力对物体从无穷远到r0做的功,也就是物体在该过程中减小的势能,所以物体在r0处的势能(无穷远处为零)
Ep=0-W=-GMm/r0