牛顿怎么发现万有引力公式
牛顿发现万有引力公式是当时牛顿提出了万有引力理论,却未能得出万有引力的公式,因为公式中的“G”实在太小了, 因此他就提出了F∝mM/r^2。
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,它的大小与物体的质量以及两个物体之间的距离有关;而且物体的质量越大,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。
万有引力公式推导过程
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:w=2π/T
(T为周期)
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mr乘w的平方=mr(4乘π的平方)/T的平方
另外,由开普勒第三定律可得
r的三次方/T的平方=常数k′
那么沿太阳方向的力为mr(4乘π的平方)/T的平方=mk′(4乘π的平方)/r的平方
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。
设太阳的质量为M,从太阳的角度看,太阳受到沿行星方向的力为M(k′′)(4乘π的平方)/r的平方
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,与两个天体距离的平方成反比。
如果引入一个新的常数G(称万有引力常数),那么可以表示为:万有引力=F=GMm/r的平方。
万有引力公式中的r
万有引力公式中的r是表示两物体重心的距离,卫星绕地球做圆周运动时所有的公式中的的r是轨道半径,等于地球半径加卫星到地面的高度。GM=gR方,R是地球半径。
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。它的大小与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。
万有引力势能公式
万有引力势能公式:E=-GMm/r。万有引力,全称为“万有引力定律”(law of universal gravitation),为物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。
势能(potential energy)是储存于一个系统内的能量,也可以释放或者转化为其他形式的能量。势能是状态量,又称作位能。势能不是属于单独物体所具有的,而是相互作用的物体所共有。