万有引力定律_(更新)
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万有引力定律与环路定理
一、万有引力定律
1. 定义:万有引力定律是描述物体之间相互作用的物理定律。
它指出任何两个质点都存在引力作用,这个力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
2. 公式:万有引力定律的公式为F = G * (m1 * m2) / r²,其中F 是两个质点之间的引力,G 是万有引力常数,m1 和m2 是两个质点的质量,r 是它们之间的距离。
3. 应用:万有引力定律在许多领域都有应用,如天体运动、地球物理学、材料科学等。
例如,天体之间的引力作用可以用来解释行星运动和宇宙结构的形成。
二、环路定理
1. 定义:环路定理是电磁学中的重要定理,它描述了磁场穿过闭合曲线的磁通量与穿过该曲线的电流之间的关系。
2. 公式:环路定理的公式为∮B·dl = μ₀I,其中B 是磁场强度,dl 是闭合曲线上的微小线段,I 是穿过该曲线的电流,μ₀是真空中的磁导率。
3. 应用:环路定理在电磁学中有广泛的应用,如电磁感应、电磁场计算等。
例如,在电磁感应中,环路定理可以用来计算感应电动势的大小和方向。
总结:万有引力定律和环路定理是物理学中的两个重要定理,它们在不同的领域都有广泛的应用。
通过了解这两个定理,我们可以更好地理解物理现象的本质和规律。
万有引力定律公式大全
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1. 引力公式
万有引力定律公式:F = G(m1m2/r²)
其中,
F:两个物体之间的引力;
G:万有引力常量,约等于6.67×10^-11 N·m²/kg²;
m1、m2:分别为两个物体的质量;
r:为两个物体之间的距离。
2. 圆周运动公式
万有引力定律公式也可以用来描述行星绕太阳的圆周运动,其公式为:
F = m*v²/r = G(m1m2/r²)
其中,
m:为行星的质量;
v:为行星绕太阳的线速度;
r:为行星到太阳的距离;
m1、m2:分别为行星和太阳的质量。
3. 行星运动周期公式
行星绕太阳的运动周期公式为:
T² = (4π²r³)/(GM)
其中,
T:为行星绕太阳一周的时间;
r:为行星到太阳的距离;
M:为太阳的质量;
G:万有引力常量。
4. 轨道速度公式
行星绕太阳的轨道速度公式为:v = (GM/r)¹/²
其中,
v:为行星绕太阳的速度;
r:为行星到太阳的距离;
M:为太阳的质量;
G:万有引力常量。
5. 天体自转周期公式
天体自转周期公式为:
T = 2π(r/v)
其中,
T:为天体的自转周期;
r:为天体的半径;
v:为天体表面的线速度。
以上就是万有引力定律公式大全,每一项公式都有其具体的物理含义和数学表达式,对于物理学或天文学研究者或爱好者都有着极高的参考价值。
有关高中物理“万有引力定律”的概念
有关高中物理“万有引力定律”的概念如下:
万有引力定律是描述物体之间相互引力的定律,由艾萨克·牛顿在1687年提出。
它表明任何两个物体之间都存在引力,且这个引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
在高中物理中,万有引力定律通常表示为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F 是两个物体之间的引力,m1 和m2 分别是两个物体的质量,r 是它们之间的距离,G 是引力常量,其值约为6.67430 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2。
万有引力定律在天文学中有着重要的应用,它解释了行星轨道运动和天体运动的规律。
此外,万有引力定律也是研究宇宙学和天体物理学等领域的基础。
在高中物理中,学生通常会学习如何使用万有引力定律计算两个物体之间的引力,以及如何使用它来解释一些天体运动的规律。
同时,学生也会学习到万有引力定律的一些特殊情况,例如在地球表面的物体所受的重力可以看作是地球对该物体的万有引力。
总之,万有引力定律是高中物理中的一个重要概念,它描述了物体之间的引力规律,为我们理解天体运动和宇宙结构提供了基础。
万有引力定律编辑本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。
[1] 万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
牛顿的普适的万有引力定律表示如下:任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
中文名万有引力定律外文名Law of universal gravitation 表达式F=(G×M₁×M₂)/R²提出者艾萨克·牛顿提出时间1687年应用学科数学、自然哲学、物理学、自然学等适用领域范围物理学、自然学等推理依据编辑伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法。
布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想.牛顿在1665~1666年的手稿中,用自己的方式证明了离心力定律,但向心力这个词可能首先出现在《论运动》的第一个手稿中。
一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。
根据1684年8月~10月的《论回转物体的运动》一文手稿中,牛顿很可能在这个手稿中第一次提出向心力及其定义。
万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比,是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段.·牛顿从1665年至1685年,花了整整20年的时间,才沿着离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序,终于提出“万有引力”这个概念和词汇。
·牛顿在《自然哲学的数学原理》第三卷中写道:“最后,如果由实验和天文学观测,普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引,并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例,则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。
另一方面,它显示出,我们的海洋被月球重力所吸引;并且一切行星相互被重力所吸引,彗星同样被太阳的重力所吸引。
由于这个规则,我们必须普遍承认,一切物体,不论是什么,都被赋与了相互的引力(gravitation)的原理。
万有引力知识点总结第1篇1.开普勒第三定律:t2/r3=k(=42/gm){r:轨道半径,t:周期,k:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:f=gm1m2/r2(g=,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2{r:天体半径(m),m:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:v=(gm/r)1/2;=(gm/r3)1/2;t=2(r3/gm)1/2{m:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=;v2=;v3=6.地球同步卫星gmm/(r地+h)2=m42(r地+h)/t2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:(1)天体运动所需的xxx力由万有引力提供,f向=f万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发*速度均为。
万有引力知识点总结第2篇定义:万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。
它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。
物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。
其中G代表引力常量,其值约为×10的负11次方单位N·m2/kg2。
为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。
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。
万有引力定律及其应用二.万有引力定律(1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. (2)公式:F =G221r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。
(3)适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体,r 是两球心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义是:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力. 三、万有引力和重力重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力F 向不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化,即重力加速度g 随纬度变化而变化,从赤道到两极逐渐增大.通常的计算中因重力和万有引力相差不大,而认为两者相等,即m 2g =G221r m m , g=GM/r 2常用来计算星球表面重力加速度的大小,在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小,即g h =GM/(r+h )2,比较得g h =(hr r +)2·g 在赤道处,物体的万有引力分解为两个分力F 向和m 2g 刚好在一条直线上,则有 F =F 向+m 2g , 所以m 2g=F 一F 向=G221r m m -m 2R ω自2因地球目转角速度很小G221r m m » m 2R ω自2,所以m 2g= G221r m m假设地球自转加快,即ω自变大,由m 2g =G 221rm m -m 2R ω自2知物体的重力将变小,当G221r m m =m 2R ω自2时,m 2g=0,此时地球上物体无重力,但是它要求地球自转的角速度ω自=13Gm R ,比现在地球自转角速度要大得多. 四.天体表面重力加速度问题设天体表面重力加速度为g,天体半径为R ,由mg=2Mm G R 得g=2MG R ,由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为21212212g R M g R M =*五.天体质量和密度的计算原理:天体对它的卫星(或行星)的引力就是卫星绕天体做匀速圆周运动的向心力.G2rmM =m224Tπr ,由此可得:M=2324GT r π;ρ=V M=334R M π=3223R GT r π(R 为行星的半径)由上式可知,只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径r 及运行周期T ,就可以算出天体的质量M .若知道行星的半径则可得行星的密度专题:人造天体的运动基础知识一、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系(1)由()()22mMv Gmr h r h =++,得v =h ↑,v ↓ (2)由G()2h r mM+=m ω2(r+h ),得ω=()3h r GM+,∴当h ↑,ω↓(3)由G ()2h r mM+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h ↑,T ↑ 二、三种宇宙速度:① 第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。
万有引力定律知识点班级: 姓名:一、三种模型1、匀速圆周运动模型:无论自然天体还是人造天体都可以看成质点,围绕中心天体做匀速圆周运动。
2、双星模型:将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们相互之间的万有引力提供各自转动的向心力。
3、“天体相遇”模型:两天体相遇,实际上是指两天体相距最近。
二、两种学说1、地心说:代表人物是古希腊科学托勒密2、日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼三、两个定律第一定律(椭圆定律):所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的每一个焦点上。
第二定律(面积定律):对每一个行星而言,太阳和行星的连线,在相等时间内扫过相同的面积。
第三定律(周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴R 的三次方跟公转周期T 的二次方的比值都相等。
(表达式)T 2R 3=k ,k 只与中心天体质量有关四、基础公式线速度:v ==== 角速度:== == l t 2πr T2πrf 2πrn ω φt 2πT 2πf 2πn 向心力:F=m =m(2r=m(2)2r= m(2)2r=m =m ω2r 2πT )πf πn v 2r ωv向心加速度:a= = (2r= (2)2r= (2)2r==ω2r 2πT )πf πn v 2r ωv 五、两个基本思路1.万有引力提供向心力: ma r Tm r m r v m r M G ====222224m πω2.忽略地球自转的影响: (,黄金代换式)mg RGM =2m 2g R GM =六、测量中心天体的质量和密度测质量:1.已知表面重力加速度g ,和地球半径R 。
(,则)一般用于地球mg RGM =2m G gR M 2=2.已知环绕天体周期T 和轨道半径r 。
( ,则) r T m r Mm G 2224π=2324GT r M π=3.已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r 。
(,则)r v m rMm G 22=G r v M 2=4.已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r (,则)r m rMm G 22ω=G r M 32ω=5.已知环绕天体的线速度v 和周期T (,,联立得)T r v π2=r v m rM G 22m =G T M π2v 3=测密度:已知环绕天体的质量m 、周期T 、轨道半径r 。
万有引力引力定律和万有引力常数万有引力是物体之间相互吸引的力,由物体的质量和距离决定。
万有引力定律和万有引力常数是描述这一现象的基本规律和参数。
下面将详细介绍万有引力引力定律和万有引力常数。
一、万有引力定律万有引力定律是由英国科学家牛顿在17世纪提出的,它用于描述物体之间的相互引力。
根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
假设有两个物体,质量分别为m1和m2,它们之间的距离为r。
根据万有引力定律,它们之间的引力F可以表示为:F =G * (m1 * m2) / r^2其中G为万有引力常数。
二、万有引力常数万有引力常数是表示万有引力定律中比例关系的常数。
其数值约为6.67430(15)×10^(-11) N·(m/kg)^2。
万有引力常数的单位为N·(m/kg)^2。
万有引力常数的精确数值是通过实验测量得到的。
它的确定是一个历史长期以来的科学难题。
最早的实验可以追溯到17世纪,但直到20世纪初才得到足够精确的数值。
三、万有引力定律和万有引力常数的应用万有引力定律和万有引力常数在各个领域有着广泛的应用。
1. 行星运动万有引力定律成功地解释了行星的运动规律。
根据该定律,行星和恒星之间的引力导致行星围绕恒星旋转。
通过研究行星的轨道,科学家可以推断出它们的质量和距离等信息。
2. 天体测量万有引力定律和万有引力常数也被用于测量天体的质量和距离。
通过测量物体之间的引力和运动轨迹等信息,可以计算出天体的质量。
同时,结合万有引力常数,可以推算出天体之间的距离。
3. 工程设计在工程设计中,万有引力定律和万有引力常数可以用于计算建筑物、桥梁等结构物之间的引力。
这有助于工程师评估结构的稳定性和安全性,保证工程的正常运行。
4. 天体力学研究万有引力定律和万有引力常数是天体力学研究的基础。
研究人员利用这些定律和常数,模拟和预测宇宙中星系、行星等天体的运动和相互作用,为天文学研究提供理论基础。