电场力公式是什么,有好几个的吧..
真空中适用的公式:F静电力=Eq 匀强电场通用公式:E=U/d (注:d指两极扳的距离) 还有:E=k*(Q/r^2) (注:k=9*10^9) 万有引力公式:F=G(m^2/r^2) (注:G=6.67*10^-11)
由万有引力推出的公式
根据F=(mv^2)/2 v=rw w=2π/T 开普勒第三定律T^2=r^3/k
得到F=4π^2km/r 即F∝m/(r^2)
然后个根据牛顿第三定律 太阳必定吸引这个行星 F`=M/(r^2)
综合 得到F=GMm/(r^2)
这里的G 是常量 r是距离 v=2πR/T
根据万有引力公式与运动公式联立
F=mv^2/R=m(2πR/T)^2/R=4mRπ^2/T^2=GmM/R^2 F=GMm/R^2 这个使用范围很广知道中心天体和自身速度,还有旋转半径之后就可以了
F=w^2MR 角速度 自身质量和旋转半径
F=V^2Rm 线速度 自身质量和旋转半径
F=ma向心加速度 自身质量
F=mg(只适用于在中心天体表面)
万有引力势能公式?还有点电荷电势公式?
Ep=W=Fs=GMm/r^2*r=GMm/r
非用积分么?
电荷的同理
其实如果积分也是不难理解的。
就是符号有些难打。下面的积分中前面是积分下限,后面是上限。
V=-∫(r,∞)F
dR=-∫(r,∞)GMm/R^2
dR=GMm/r|(r,∞)=-GMm/r
电磁力比引力大10的36次方,既然如此,为何不能脱离引力呢?
这确实是个非常有趣的问题,有人说两者的作用距离不一样,其实两者作用范围都是无穷远。那么到底是什么原因呢?或者,既然电磁力强于引力,那为什么引力能够撕碎物体?下面,作为固体力学专业的我,来为大家详细解答一下。
1、四大基本力目前,学界公认的有四大基本力,这也是网上非常常见的科普内容。四大基本力中,电磁力和引力分别占据其二位置。
学界一直在致力于将四种基本力用一个统一的理论来描述,但是困难重重。目前,我们将电磁力、弱相互作用力、强相互作用力进行了统一,但是引力却依然在这个体系之外。
实际上,四种基本力中,电磁力跟引力正是我们所有人都能感受到的力。
2、什么是电磁力所谓电磁力是指带点粒子在电场或磁场中运动所受到的力,这其实是个非常宽泛的概念。比如,磁铁的力是电磁力,洛伦兹力是电磁力,物体内部分子之间的相互作用也是电磁力。一个物体之所以能够形成一个完整的整体,从微观来讲就是分子间的相互作用让物体能形成一个整体。
如上图所示,带点粒子如电子(负电)在原子核周围运动,原子核自身带正电,正负电荷之间就存在着电磁力。
3、什么是引力目前来看,引力是比较特殊的一个基本力,它暂时未能与其他任何一个基本力融合。量子力学试图寻早引力子来讲引力统一进四大基本力之中,但是毫无进展。所以,相对来讲,爱因斯坦的相对论对引力的解释比较的贴合。
相对论认为,引力是质量引起的时空扭曲造成的一种表象。物体质量越大,时空扭曲的也就越厉害,时空密度也就越大,产生的梯度也就越大,从而表现为引力越大。所以,引力实际上是扭曲时空的不同位置的梯度力。如下图,随着物体的运动,原本平整的空间,在局部就会密度变大。
4、电磁力与引力的对比通过上述的分析,我们已经知道电磁力跟引力的相关概念。那么,两者究竟谁强谁弱?下图给出了四种基本力的一个比较。以电磁力的强度为参考,发现,引力的强度是电磁力的10e-36,相对于电磁力而言,引力非常非常非常非常的小。为什么会这样?
实际上,两者之间力的强度的比较并不复杂,只需要知道了电磁力跟引力的表达式即可。
电磁力表达式如上,它与电荷q、电场E、速度v和磁场B有关。简单起见,假设磁场为零,那么这个电磁力就是静电场的洛伦兹力。设想一下,在原子核与电子之间,存在着电场,带电粒子的力由库仑定律确定,如下。它跟电量有关,跟距离平方反比。ke为库仑常数,真空中的库仑常数为8.987e9(单位)左右。电荷q取电子的电荷1.60217733e-19,距离以氢为例取53pm,那么电磁力大概有8e-8N。
接下来,我们再看下同样情况下,引力多大。氢原子的质量为1.6726231 e−27 kg,电子的质量为9.1 e-31kg,显然,原子要比电子质量大很多。带入引力公式后,引力大小约3.4e-47N。对于氢来讲,两者差距是10e-39。所以,电磁力远大于引力。
那么问题来了,既然电磁力远大于引力,电磁力为何摆脱不了引力?更进一步,引力为何能够撕碎电磁力?
实际上,上面对电磁力和引力比较的时候,采用的是相同的条件,即都针对的是氢的原子和电子。但是,我们说摆脱引力的时候,都是说的是星球的引力。这样一来,质量就大大的提高了。比如地球的质量是氢原子质量的10e51倍,由此引力也大大提升了10e51倍。此时,引力已经远超电磁力了。当引力更加巨大的时候,就可以破坏电磁力,从而撕碎物体了。洛希极限破坏的本质正是这个原因。
5、总结尽管电磁力是引力的10e36倍,但是这种比较是在同样的条件下的比较。实际上,到了微观尺度,粒子间的引力已经可以完全忽略了。但是,日常所说的引力通常指的是星球引力,考虑了巨大的星球质量后,引力就会变大非常巨大了,从而强于粒子之间的电磁力,甚至撕碎物体。
电磁力是由磁铁类物质产生的,引力由星球旋转搅动以太产生的,因此无论如何,引力都比电磁力大。