推导万有引力定律,请有较详细过程

来自:    更新日期:早些时候
万有引力定律推导过程(详细)~

万有引力定律的确是“猜”出来的。从开普勒第三定律推导太阳和地球之间引力满足F=GMm/R^2是严格的数学结论,但并不能说明有质量的物体之间都有这样的引力。
牛顿发觉地面上,比如使“苹果落地”的力,和天体间的力,都是一种满足平方反比的力,很自然地(或许当时的历史条件下是很大胆地?)猜测,这是同一种力,并且世间万物,天体又或普通物体,都有符合F=GMm/R^2的引力。
“牛顿万有引力公式是有严格的公式推导!!”,但万有引力定律,是猜的,不是可以从其他理论推导出的。
==============================================================

当然,楼主的意思,就是进行万有引力公式的公式推导。如果还是高中生,把轨道当成圆,从开普勒第三定律出发就行了;如果严格些,按实际的椭圆轨道来推导,那是相当麻烦的,利用比耐公式,可以从轨道方程推出万有引力F(r)的形式。

=================================================================
还是先把圆形轨迹时的近似推导给出来吧。对于高中生够用了。
证明:
开普勒第三定律r^3/T^2=C(C是常数)
万有引力F,形式未知,但一定等于向心力F=mr(2π/T)^2
带入1/T^2=C/ r^3
F= mr 4π^2 *(C/ r^3)= C’* m/ r^2
因为引力的对称性F= C” * M/ r^2
所以F= GMm/ r^2 G是常数

百度百科:万有引力公式http://baike.baidu.com/view/1116725.html?wtp=tt

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

由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k'
则沿太阳方向的力为
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,它是万有引力。

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


推导万有引力定律,请有较详细过程视频

相关评论:
  • 17774247844万有引力定律公式的推导
    石戴连f=g*m1m2\/(r*r)(g=6.67259×10^-11n•m^2\/kg^2)f:两个物体之间的引力 g:万有引力常数 m1:物体1的质量 m2:物体2的质量 r:两个物体之间的距离

  • 17774247844万有引力公式推导有哪些?
    石戴连万有引力定律任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引,公式为F等于G乘以M1乘以M2除R的三次方。F为两个物体之间的引力,G为万有引力常量,m1是物体1的质量,m2是物体2的质量,r是两个物体之间的距离大小,r表示径向矢量。依照国际单位制,F的单位为牛顿N,m1和m2的单位为千克kg,r的单位为米m。

  • 17774247844万有引力的推导公式和过程
    石戴连万有引力定律是牛顿在借用开普勒第三行星运动定律和自己的分析思考下得出的。开普勒第三行星运动定律:所有行星运动轨迹的半长轴的三次方与其运动周期的平方的比值为定值。为简化推导,设行星运动轨迹为圆,其轨道半径为r,周期为T。相应的有:r^3\/T^2=K(定值)。设太阳质量为M,行星的质量为m,行星的...

  • 17774247844万有引力公式的推导. 详细
    石戴连牛顿发觉地面上,比如使“苹果落地”的力,和天体间的力,都是一种满足平方反比的力,很自然地(或许当时的历史条件下是很大胆地?)猜测,这是同一种力,并且世间万物,天体又或普通物体,都有符合F=GMm\/R^2的引力。“牛顿万有引力公式是有严格的公式推导!!”,但万有引力定律,是猜的,不是...

  • 17774247844求万有引力定律推导公式……
    石戴连这是中学基础的万有引力定律推导,把天体运动看做圆周运动的简单推导。根据开普勒的三定律以及牛顿第三定律得出。具体如下;F引= F向=mw2r=mv2\/r再由线速度与周期的关系得到 F引=m(2πr\/T)2\/r= 4π2mr\/T2 F引=4π2mr\/T2= 4π2(r3\/T2) m\/r2 F引=4π2km\/r2 所以可以得出结论:...

  • 17774247844万有引力公式怎么推导?
    石戴连牛顿的万有引力定律是通过开普勒实际观察行星运动归纳出的三大定律:①所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。②行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。③所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道长半轴的立方成比例 以太阳为极坐标原点,根据第二定律:r²θ=...

  • 17774247844万有引力所有公式及推导公式
    石戴连万有引力的公式是F=G*(m1*m2)\/r^2,该公式描述了两个物体之间产生的引力大小和距离的关系。下面将详细介绍这个公式以及其推导过程。1.引力的定义和定律 引力是一种相互作用力,是物体之间由于质量而产生的相互吸引的作用力。根据牛顿第一定律,物体静止或匀速直线运动状态不变,除非外力作用于其上。

  • 17774247844万有引力的推导
    石戴连牛顿运动定律只适用惯性参考系,而在研究行星运动的问题时地球不能作为惯性参考系,而太阳可以作为惯性参考系,所以万有引力定律不是靠这么变换坐标系推导出来的。正确的推导开普勒第三定律: T^2 \/ R^3=C(常数) , ω^2= (2π \/ T)^2 = 4π^2 \/ T^2 = 4π^2 \/ (CR^3)圆周...

  • 17774247844高中万有引力推论
    石戴连F=GMm\/R^2 成正比,是数学中满足f(X)=kX函数关系变量间相互关系的一种说法。G为常数,当M,R不变时,F=GMm\/R^2=k*m,表明万有引力与行星质量成正比;同样,当m,R为常数是,万有引力与M所对星体质量成正比;那么,不难得到当R为常数时,F=GMm\/R^2=k*Mm,即万有引力与两星体质量...

  • 17774247844万有引力定律怎么推理出来的
    石戴连地球和太阳之间的万有引力提供向力: v=2πr\/T F=mv^2\/r 代入F=m﹙2πr﹚²/rT²=4π²mr²/rT²=4π²mr³/r²T²由开普勒第二定律:长半轴的3次方与周期的2次方之比为定值,既:r³/T²=k′那么上式可以写成:...

  • 相关主题精彩

    版权声明:本网站为非赢利性站点,内容来自于网络投稿和网络,若有相关事宜,请联系管理员

    Copyright © 喜物网