万有引力的概念??
是什么???
就是我们地球上一切物体受到的地球对我们的吸引力!
胡说!万有引力,哪里会有这么简单?!
所谓,万有引力,是:
两个物体之间既存在着引力,也存在着斥力;正是因为这一堆里的相互作用,才市的世界是现在这个样子;倘若没有斥力,那么物体就会因为单独的引力作用,吸附到一起;而如果仅仅存在斥力,那么人们就不可能距离彼此那么近。
之所以,你和你身边的人可以无限的贴近,是因为吃力的作用很小;并不是不存在斥力。
1、对行星运动的动力学原因的认识
对于行星运动的动力学原因的解释,人们也进行了长期的探索。科学家们面对实践中发现的问题,进行了大胆的猜想和假设。
(1)天体引力的假设:
伽利略:一切物体都有合并的趋势,这种趋势导致天体作圆周运动。
开普勒、吉尔伯特:行星是依靠从太阳发出的磁力运行的,这是早期的引力思想。
笛卡尔:“旋涡”假设,宇宙空间存在一种不可见流质“以太”,形成旋涡,带动行星运动。
牛顿:“月-地”检验的思想实验,推测地球对月球的引力与地球对物体的重力是同样性质的力。
(2)平方反比假设:
布里阿德(法):首次提出了引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克:利用向心力公式和开普勒定律按照圆轨道推出行力与太阳之间的距离平方成反比。
牛顿:成功地运用了质点模型,证明了如果太阳与行星之间的引力与距离平方成反比,则行星的轨道是椭圆。并阐述了普遍意义上的万有引力定律。
2、万有引力定律
(1)定律的推导
两次简化:①行星运动的椭圆轨道简化成圆形轨道。
②把天体看成质点。
设行星的质量为m,与太阳的距离为r,运行的速度为v,周期为T,太阳对行星的引力F提供行星做匀速圆周运动的向心力。
又∵
∴
由开普勒第三定律:
则引力F与行星的质量成正比,与行星到太阳的距离成反比。根据牛顿第三定律,行星吸引太阳的引力与太阳吸引行星的力大小相等,那么这个引力也应与太阳的质量成正比。
则
G是一个常量,对任何行星都是相同的。将此关系运用到月球使地球的运动以及其他天体中,发现它们间的引力跟太阳与行星的引力遵循同样的规律,从而牛顿将此规律推广到自然界中任意两个物体之间,得到具有普遍意义的万有引力定律。
(2)定律的表述
①表述:自然界中任何两个物体都是相同吸引的,引力大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离平方成反比。
②公式: 。
③引力常量
说明1:适用于任何两个物体
意义:在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。
说明2:适用条件:
①万有引力只适用于质点间引力大小的计算,当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力计算。
②当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可由公式直接计算,但式中的r是两球心间的距离。
③当研究物体不能看成质点时,可把物体假想分割成无数个质点,求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质点的万有引力然后求合力。