如图,推导万有引力做功时,为什么图中(sinta)角会趋于0,当dr趋于0时,dr不应是垂直于r
你仔细看图中,有两个dr是不是。注意这两个dr都是矢量!!!你可以从r箭头末端作指向r+dr的垂线,构成的直角三角形在r+dr线上那条边的边长不是dr的大小如果你理解了上面这句话你应该就完全理解了。也就是一句话:两个位移大小之差:|r+dr|- |r| 不等于dr的大小:|dr|,而等于dr大小乘以cosθ。这个θ可以为任意值的,不是你说的当两个位移靠得很近的时候θ就为0度或者90度了。。图中有点误导的地方就是:|dr|cosθ=dr,其实这里最后这个dr表示的是位移大小之差,而不是位移之差的大小,不懂再问!
一个质量为m的物体从无穷远处落到地面,万有引力做功为多少?请写上步骤,
如果他们由无穷远吸引到距离R,引力做功GMm/R, 对∫(GMm/r^2dr)积分限∞,R其中-1/r^2的原函数是1/r,代入原函数有, GMm/∞^2-(-GMm/R^2)=GMm/R^2,这就是万有引力做的功其中 GMm/∞^2=GMm/无穷大的数=0.
求万有引力公式推导过程
万有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。 万有引力的推导: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 mrω^2=mr(4π^2)/T^2 另外,由开普勒第三定律可得 r^3/T^2=常数k' 那么沿太阳方向的力为 mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2 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。从太阳的角度看, (太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2 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,它称为万有引力。 如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4・π2,那么可以表示为 万有引力=(GmM)(r^2) 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!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
F=GMm/R^2G=6.67*10^-11