万有引力在宏观的天体上表现得更为突出,任何两个天体之间的万有引力既产生了吸引力,同时又产生了斥力...

bdqnwqk6个月前问题15

如果宇宙内只有两个天体的话,当然不能总是保持一定的距离,但是宇宙中有那么多天体呢,例如地球,不仅受到太阳对他的力,还有其他星球对他的吸引啊,再者,他们的距离也不是完全不会变的,轨道不是一个圆,而是个椭圆

黑洞半径R45km,质M量和半径R满足M/R=C^2/(2G) 则该黑洞表面重力加速度数量级 ?

这个问题很容易解决,在万有引力推导中有一个很重要的式子:GM=gR^2,黄金替代式,可用万有引力等价重力轻松得到,将您所给的数据带入变形后的GM/R^2=g,可得g=c^2/2R,再将光速(c=3x10^8m/s)及半径(米)具体数据代入可得答案g=10^12m/s^2

地球半径为R,质量为M,一质量为m的物体,在离地面高度为2R处。若取地面为势能零点,则系统的引力势能为

分析:假设物体是从地面开始移动到离地面高度为2R处的,那么在这个移动过程中,物体要克服万有引力做功,使系统的引力势能增加。
由题意 得物体在上述移动过程中引力做功为
W引=-∫ (GM m / r^2) dr ,r 的积分区间是从R到2R
得 W引=GM m / r ,将 r 的积分区间是从R到2R 代入
得 W引=[ GM m / (2R) ]-(GM m / R)=-GM m / (2R)
所以物体从地面移动到高处,系统增加的引力势能是 ΔEp=GM m / (2R)
由于本题是取地面为势能零点,所以物体所在处的引力势能为 GM m / (2R) (正值)。

若是取无穷远处为势能零点,则物体所在处的引力势能为 -GM m / (2R) (负值)。
做法与前述的积分过程一样,只是设想物体是从所在处移动到无穷远。