物理万有引力的黄金公式?标明每个字母的意思

bdqnwqk8个月前问题14

一般是在不知道圆心物质量时,用它代换。
当在某星球表面作圆周运动时,可将万有引力看作重力,既有mg=(GmM)/(r^2) ,此时有GM=g(r^2),为黄金代换公式。且有mrω^2=mr(4π^2)/T^2=mg在高中阶段,偶尔求某星球赤道上物体随地球自转时的重力或者对地面的压力时,就不能直接使用万有引力黄金公式(也称黄金代换)


GMm/r^2=mg→GM=gR^2(黄金定律)


就得


F=GMm/(R+h)^2=mR^2g/(R+h)^2


G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2


M表示星球质量


g是该星球重力加速度


R是星球半径




万有引力做功公式

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

因为无初速度且只有万有引力,所以另一个质点在释放后将做变加速直线运动由s=12at^2且f=gmmr^2得t=24525573.58s