万有引力定律的所有公式推导、
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
在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,r是( )A.对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B.对地球表面
A、在万有引力定律的公式F=G
m1m2
r2 中,对星球之间而言,r是指运行轨道的平均半径,故A正确.
B、在万有引力定律的公式F=G
m1m2
r2 中,对地球表面的物体与地球而言,r是指物体距离地心的距离,故B错误.
C、在万有引力定律的公式F=G
m1m2
r2 中,对两个均匀球而言,r是指两个球心间的距离,故C正确.
D、在万有引力定律的公式F=G
m1m2
r2 中,对人造地球卫星而言,r是指卫星到地心的距离,故D错误.
故选:AC.
计算天体间引力(速度)的公式是什么?详细资料要开个例子地球和月亮的
万有引力是两个具有质量的物体间相互吸引的作用,存在于任何有质量的物体之间。实验表明,万有引力的大小与两个物体的质量分别成正比,与他们质心间的距离的平方成反比,用公式表达为
其中m1、m2分别是两个物体的质量,r为两者质心间的距离,G为一个常数,称为万有引力常数,其值约等于6.67259×10-11 公斤-1·米3·秒-2
万有引力定律
对小天体围绕质量大的中心天体的运动,如果椭圆的偏心率很小,则可近似地看成匀速圆周运动,在这样的近似条件下,有:
1、向心力等于万有引力:
mv^2/r=GMm/r^2
2、将天体的运行周期代入向心力公式,由T=2πr/v,得:
F=4π^2mr/T^2
3、由小天体运行的轨道半径和周期或求中心天体的质量:
4π^2mr/T^2=GMm/r^2
M=4π^2r^3/GT^2
4、在天体表面上,如果天体的自转较慢,则忽略表面物体的向心力,得重力等于万有引力,有:
mg=GMm/R^2 (R表示天体半径)
g=GM/R^2
gR^2=GM (黄金代换公式)
5、任意一天体的第一宇宙速度(天体表面的环绕速度)是:
mv^2/R=GMm/R^2
v=(Gm/R)^0.5 用黄金代换得:v=(gR)^0.5
6、人造卫星的速度:
GMm/(R+h)^2=mv^2/(R+h)
v=[GM/(R+h)]^0.5
7、以上所有含有线速度v的等式中,将关系式v=ωr代入,则得ω与其它物理量的关系。