华贵人寿 擎天柱:万有引力定律?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/29 16:55:02
在万有引力定律表达式中,当R趋近于0时,万有引力趋近于无穷大.这话对不对,为什么?
R越小,F越大,不就正确了么?可答案是否定的.怎么回事?

1:万有引力公式表达式中,“当R趋近于0时,万有引力趋近于无穷大.这话对不对。”没有错。分析问题是,必须把物体看成质点,质量集中在该点上。然后找出两质点的距离才是公式中得r.显然,这两点的距离不会为零,除非两物体重合。另外,当r比物体的半径大的多时,物体的大小对计算影响很2小了,可近似用物体间的距离来计算。
2:“R越小,F越大”但必须是质量一定(或变化很小)才对。

万有引力
universal gravitation

任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有2.83×10-4牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。

万有引力的发现过程

在谈论万有引力发现的事件时,对於当时天文学及力学的发展情形也得有一些说明,才能了解当时代科学的背景,以及它是如何影响刺激牛顿发现万有引力。

有关力学:

牛顿了解伽利略早先所发展出来的惯性观念,他知道在不受外力作用的情形下,动者恒做等速度直线运动。他也知道若一个运动中物体的速率或运动方向有了变化,其中必定有力的作用。当时的牛顿,受到天文学家哥白尼提出的「地球绕日的圆形轨道」的影响可能正对月亮的运行轨迹不是直线、是绕著地球的圆形轨道而深感困惑。但是他已知道,由海更士提出「一物体要作圆周运动需要施一个向中心的力量」的理论。由天文看,行星绕太阳运动也应需要一向心的吸引力量,可是,这个力到底是什么?

有关天文学:

西元1543年哥白尼提出天体运行论,以太阳为诸行星的运转中心和地球自转来解释星象,对人类以自我为中心的宇宙观作了一个革命性的改变。其后克卜勒分别在西元1609年提出行星运行第一定律「运行的轨道为椭圆,太阳位在椭圆的一焦点上」及第二定律「等面积定律;行星与太阳连线在相同的时间内,扫过的面积相同」及西元1619年提出的第三定律「周期定律;行星周期T的平方正比於轨道平均距离的立方」这三个定律揭示出几个问题:

1. 轨道可以是圆的,也可以是椭圆的,什么样的作用方式,可以形成这样的轨道运行呢?

2. 太阳处於椭圆一焦点上,显示行星是绕著太阳的,是什么力量使它们绕著太阳转呢?

3. 由周期与轨道半径的关系(周期平方正比於轨道半径三次方),这又意味著是什么作用的方式所形的呢?

牛顿的伟大,就是看出了月亮是一直朝著地球「掉落」的,道理就和苹果的掉落相同。他推论月亮与苹果掉落的原因,都是由於地球重力在拉的结果。

掉落中的月球

牛顿又进一步发展他的想法。他比较?

1:万有引力公式表达式中,“当R趋近于0时,万有引力趋近于无穷大.这话对不对。”没有错。分析问题是,必须把物体看成质点,质量集中在该点上。然后找出两质点的距离才是公式中得r.显然,这两点的距离不会为零,除非两物体重合。另外,当r比物体的半径大的多时,物体的大小对计算影响很2小了,可近似用物体间的距离来计算。
2:“R越小,F越大”但必须是质量一定(或变化很小)才对。

R趋于0,F趋于正无穷是正确的,但是你想想,两个物体的距离是质心之间的距离,要想趋于0是务必要克服物体之间的接触斥力

F=G*m1*m2/R*R
答案不对是因为
此公式适用的前提是两物体是质点模型,当R→0时就不是质点了!

第一句话是对的,但是是一种理想的状态,不可能达到那种状态
第二句话是错的,因为F和质量也有关系