根据万有引力定律说明个行星绕太阳公转周期的平方,与公转轨道半径的平方的三次方

bdqnwqk6个月前问题14

设行星绕太阳公转,速度为V,半径为R。万有引力是维持圆周运动的向心力,所以:

GMm/R^2=mV^2/R M是太阳质量,m是行星质量。

V/R=W是角速度,也就是2*Pi/T (T是周期,Pi是圆周率)
代入上式:
GMm/R^2=mV^2/R =m(V/R)^2*R=mW^2*R=m(2*Pi/T )^2*R

所以:R^3/T^2=GM/(4Pi^2) G是万有引力常数,M是太阳质量,所以是定值,

试比较氢原子中电子与原子核的静电力和万有引力的大小

库仑力
Fa = k*Q1*Q2/r^2

万有引力
Fb = G*M1*M2/r^2

Fa/Fb = k*Q1*Q2/(G*M1*M2)

k = 9×10^9 牛顿 米^2 /库仑^2
Q1 = Q2 = 1.602 × 10^(-19) 库仑

G = 6.673×10^(-11)米^3/千克秒^2
M1 = 1.67×10^(-27)千克
M2 = 9.31×10^(-31)千克

r = 0.53 × 10^(-10) 米

代入算得
Fa/Fb = 2.22 × 10^39
即 静电力是万有引力的 10^39 倍

其中
Fb = 3.7×10^(-47) 牛顿
Fa = 8.2×10^(-8) 牛顿

一颗质量为m的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地心;卫星做圆周运动的周期。

(1) 把地球对地球表面物体的万有引力看作与地球对物体的重力相等,有:
mg=GMm/R2
得g=GM/R2
(2) 把人造地球卫星围绕地球所做的运动看作匀速圆周运动,地球对卫星的万有引力提供它做圆周运动的向心力,有:
GMm/r2=m(2∏/T)-2r
T=(4∏2r3/GM)-2