高一物理萬有引力定律與其他物理量的關(guān)系

1、高一物理萬有引力定律與其他物理量的關(guān)系萬有引力定律是解釋物體之間的互相作用的引力的定律，物理萬有引力定律與其他物理量的關(guān)系是萬有引力定律章節(jié)的其中一小部分，但是也不要忽略，動動手指行動起來吧!重力加速度令a1為事先質(zhì)點的重力加速度。由牛頓第二定律知，取代前面方程中的F同理亦可得出a2.按照國際單位制，重力加速度同其他一般加速度的單位被規(guī)定為米每平方秒 m/s2 或 m s三。非國際單位制的單位有伽利略、單位g見后以及 英尺每秒的平方。請注意上述方程中的a1，質(zhì)量m1的加速度，在實際上并不取決于m1的取值。因此可推論出對于任何物體，無論它們的質(zhì)量為多少，它們都將按照同樣的比率向地面墜落忽略空氣阻

2、力。假如物體運動過程中r只有極微小的改變譬如地面附近的自由落體運動重力加速度將幾乎保持不變參看條目地心引力。而對于一個龐大物體，由于r的變化導致的不同位點所受重力的變化，將會引起宏大而可觀的潮汐力作用。令m1為地球質(zhì)量5.98*1024kg，m2為1kg，R為地球半徑6380000m，代入萬有引力公式，計算出F=9.8N，這說明1kg的物體在地球外表受重力為9.8N。換句話說，等式兩邊同除以m2，結(jié)果就是重力加速度g。具有空間廣度的物體：假如被討論的物體具有空間廣度遠大于理論上的質(zhì)點，它們之間的萬有引力可以以物體的各個等效質(zhì)點所受萬有引力之和來計算。在極限上，當組成質(zhì)點趨近于“無限小時，將需要

3、求出兩物體間的力矢量式見下文在空間范圍上的積分。從這里可以得出：假如物體的質(zhì)量分布呈現(xiàn)均勻球狀時，其對外界物體施加的萬有引力吸引作用將同所有的質(zhì)量集中在該物體的幾何中心原理時的情況一樣。這不適用于非球狀對稱物體。矢量式：地球附近空間內(nèi)的重力示意圖：在此數(shù)量級上地球外表的彎曲可被忽略不計，因此力線可以近似地互相平行并且指向地球的中心牛頓萬有引力定律亦可通過矢量方程的形式進展表述而用以計算萬有引力的方向和大小。在以下公式中，以粗體顯示的量代表矢量。其中：F12: 物體1對物體2的引力G:?萬有引力常數(shù)m1與m2: 分別為物體1和物體2的質(zhì)量r21 = | r2 r1 |: 物體2和物體1之間的間隔

4、 r21= r1+r2 物體2和物體1之間的間隔 : 物體1到物體2的單位矢量可以看出矢量式方程的形式與之前給出的標量式方程相類似，區(qū)別僅在于在矢量式中的F是一個矢量，以及在矢量式方程的右端被乘上了相應的單位向量。而且，我們可以看出：F12 = F21.同樣，重力加速度的矢量式方程與其標量式方程相類似。引力重力1.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但能否說萬有引力就是重力呢?分析這個問題應從地球自轉(zhuǎn)入手。由于地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體隨之做圓周運動，所受的向心力F1=mrw2=mRw2cosa,F1是引力F提供的，它是F的一個分力，cosa是引力F與赤道面的夾角的余弦值，F(xiàn)的另一個分力F2就是物體所受

5、的重力，即F2=mg。由此可見，地球?qū)ξ矬w的萬有引力是物體受到重力的原因，但重力不完全等于萬有引力，這是因為物體隨地球自轉(zhuǎn)，需要有一部分萬有引力來提供向心力。2.重力與萬有引力間的大小關(guān)系1重力與緯度的關(guān)系在赤道上滿足mg=F-F向物體受萬有引力和地面對物體的支持力Fn的作用，其合力充當向心力，F(xiàn)n的大小等于物體的重力的大小。在地球兩極處，由于F向=0，即mg=F，在其他位置，mg、F與F向 間符合平行四邊形定那么。同一物體在赤道處重力最小，并隨緯度的增加而增大。2重力、重力加速度與高度的關(guān)系在距地面高度為h的高處，假設不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響時，那么mg=F=GMm/R+h2;而在地面處mg=G

6、Mm/R2.距地面高為h處，其重力加速度g=GM/R+h2,在地面處g=GM/R2.在距地面高度為h的軌道上運行的宇宙飛船中，質(zhì)量為m的物體的重力即為該處受到的萬有引力，即mg=GmM/R+h2，但無法用測力計測出其重力。勻速圓周運動一個天體環(huán)繞另一個中心天體做勻速圓周運動。其向心力由萬有引力提供。即F引=GMm/r2mg=ma向，而a向=v2/r=w2r=vw=42/T2r=42f2r，因此應用萬有引力定律解決天體的有關(guān)問題，主要有以下幾個度量關(guān)系：F引=GMm/r2r為軌道半徑=mg=ma向=mv2/r=mw2r=m42/T2r=m42f2r.重力場：球狀星團?M13?證明重力場的存在。重力場是用于描繪在任意空間內(nèi)某一點的物體每單位質(zhì)量所受萬有引力的矢量場。而在實際上等于該點物體所受的重力加速度。以下是一個普適化的矢量式，可被應用于多于兩個物體的情況例如在地球與月球之間穿行的火箭的計算。對于兩個物體的情況比方說物體1