地球的万有引力所包含的能量是怎样形成的?
谢谢悟空邀请!
能量在物理学上的解释为“物质运动转换的量度,是表征物理系统做功的本领的量度”。大小的电场,磁场,引力场也具有能量。
而“引力场”并非“万有引力”,因为“引力场”与物体质量无关。比如,不管地球上空100米处的p点是否有物体,地球对于p点处的引力值都不会改变。而“万有引力”是物体之间相互作用力,这种力的大小与物体质量的乘积成正比。
因此你这个题怎么回答?
但是接了你的题,我就简单回答一下“引力场”的能量是怎样形成的?
根据能量守恒定律,能量不会平白消失和产生,只会转化。天体运动在几乎真空的宇宙中,能量主要是依靠动能和引力势能来转化(当然包括地球)。天体在运转时,消耗了动能向宇宙放射出引力波。天文学家观察到一对双星的运动速度变慢了,研究发现,它们在运转时的动能转换为引力波的能量辐射到宇宙中去了。
也可以说引力的能量是天体消耗自身的(内核)和质量形成的。
物体有质量就产生引力。
能量是电磁波。
电磁波的形成离不开物质,金属态氢离子的“磁力矩”相互切割产生电磁波。
牛顿是怎么发现万有引力的?
牛顿是万有引力定律的发现者。他在1665~1666年开始考虑这个问题。1679年,R·胡克在写给他的信中提出,引力应与距离平方成反比,地球高处抛体的轨道为椭圆,假设地球有缝,抛体将回到原处,而不是像牛顿所设想的轨道是趋向地心的螺旋线。牛顿没有回信,但采用了胡克的见解。在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上,他用数学方法导出了万有引力定律。
具体过程如下:
年轻的伊萨克·牛顿坐在自己家的花园中,一个苹果落下来砸到他的头上,他忽然灵感乍现,想出了万有引力定律.
牛顿又进一步发展他的想法.他比较了掉落中的苹果与掉落中的月亮,后来牛顿了解到,如果月亮没有朝著地球掉落的话,它将会做直线运动,最后则会脱离绕地轨道,所以他认为月亮正绕著地球而掉落(月球可是很认真的掉唷).因此,月亮必定掉落在那条没受到外力时应该会走的下方.牛顿大胆地假设,月球在重力的吸引下,只是一个绕著地球转的抛体而已.至於月球的切线速度是怎麼来的,可能就是在宇宙大霹雳、创世之时就决定了,而月球的切线速度大小将会决定它绕地球的轨道是圆形、椭圆形、抛物线、双曲线或是撞上地球.
如何推导万有引力公式(即F=(Gm_1 m_2)/r^2 )
若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω²=mr(4π²)/T²
另外,由开普勒第三定律可得
r²T²;=常数k′
那么沿太阳方向的力为
mr(4π²)/T²;=mk′(4π²)/r²;
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。设太阳的质量为M,从太阳的角度看,
M(k″)(4π²)/r²
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k′包含了太阳的质量M,k″包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,与两个天体距离的平方成反比。如果引入一个新的常数G就可以得到
F=GMm/r²