高中物理天体运动的两种模型及易混淆的公式

bdqnwqk7个月前问题11

若是土星的一部分 则各层转动的角速度相等 v∝R A正确

若该层是土星的卫星群 ,则向心力等于万有引力:mv²/R=GmM/R²

v²=GM/R,即v²∝1/R,D正确

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对两个公式适用情况的总结:


(1)公式v=rw适用于计算一个整体上的点随整体运动的线速度的情况,例如人随地球一起自传,自行车轮上的一点随车轮一起绕轴转。再例如假设土星环是土星一部分时的情况

这些情况下,向心力一般不等于万有引力。

(2)v=√GM/r 则是利用万有引力等于向心力的公式推导出来的,只适用于天体中,某一个小天体受另一个大天体吸引而在外层空间的某个轨道上做圆周运动的情况。例如人造卫星绕地球运动,地球绕太阳运动,本例中假设土星环是卫星群的情况。

在这种情况下,万有引力一定等于向心力。

物理天体公式半径到底是哪个半径

通常都是指轨道半径,即两个天体中间的距离。
你这么提问没有用,解决问题的方法有两个:
一是你自己看公式的同时,理解其意义,不要只记一个公式,公式中的字母却不知道意思。
二是针对某个情境,把公式给出,让大家分辨下到底R是什么。

有些公式本身不是真正的公式,就是计算时用到地球或太阳半径,然后以R代入而已。

高中物理。万有引力与中的半径与向心力中的半径是什么关系

关键是两个量的物理含义不同,
万有引力公式中的r指的是,两个有质量的物体的质心之间的距离。
而向心力中的r指的是,作圆周运动的物体在某一瞬时时刻运动轨迹的曲率圆半径的大小。两者之间没有必然联系。只是当万有引力充当提供物体圆周运动的外力的时候,该半径的大小刚好近似等于计算万有引力公式时的质心距离。