在万有引力定律中,重力加速度等于向心加速度吗
对于绕大球(地球)飞行的物体来说,由F=GMm/r^2=mv^2/r=m4π^2·r/T^2 ,向心加速度全部由万有引力提供,而此时在高空中,不受地球自转影响,物体的重力加速度也是全部由万有引力提供,因此相等。但一般计算仍然使用上式,因为高空中的重力加速度并不是9.8而是比其小得多。
对于在地面上不飞行的物体,此时因受地球自转的影响,向心加速度即为随地球自转而做圆周运动的向心加速度,此时物体的向心力与重力的矢量和即为万有引力。
但此向心力非常微小 可忽略不计 对于不太精确的计算来说 有黄金代换公式gr^2=GM。
万有引力的公式?
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
站在地球表面,万有引力分成的重力和向心力是几比几的关系?
答案:站在地球表面(赤道上),万有引力分成的重力是向心力是290比1
在地球表面,物体受到的万有引力等于重力+物体随地球自转需要的向心力。
在赤道上 GMm/R^2=mg+m4π^2R/T^2
mg/m4π^2R/T^2 =290
在两极 GMm/R^2=mg