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万有引力公式怎么推导?

发布网友 发布时间:2022-04-29 20:06

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热心网友 时间:2022-06-22 07:02

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=C,于是有θ=Cu²,u=1/r,进行适当数学变换:

根据运动学方程:F=ma=m(r-rθ),将r=常常一串代入F=mrθ,得到比奈公式:

又根据第一定律,太阳(原点)在椭圆的一个焦点上,那么轨道方程为:r=p/(1+ecosθ),其中p和e为椭圆的半通径和偏心率,为常数,那么有:

代入比奈公式,可以得到:

上式说明了行星在运动过程中受到太阳的引力大小和行星质量成正比,和距离的平方成反比。

这是一个行星的计算结果,只能说明行星受太阳的引力具有上式的形式,是否对任意的行星都具有相同的G呢?

令a为椭圆轨道长半径,e为偏心率,则椭圆面积为

代入引力公式有:

根据第三定律,对任意两个行星,a1³/T1²=a2³/T2²,于是我们发现G是一个常数!

万有引力定律证明完毕!!

万有引力定律的推导?

1万有引力公式推导 开普勒第三定律r2 /T2 =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/T2 =C/r2 F=mr4π2* (C/r3 ) =C' *m/r2 因为引力的对称性F=C”*M/r2 所以,F=GMn/r2 ,G是常数 2万有引力的科学意义 万有引力定律的发现,是17世纪自...

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正弦振动多用于找出产品设计或包装设计的脆弱点。看在哪一个具体频率点响应最大(共振点);正弦振动在任一瞬间只包含一种频率的振动,而随机振动在任一瞬间包含频谱范围内的各种频率的振动。由于随机振动包含频谱内所有的频率,所以样品上的共...

万有引力定律公式的推导

由万有引力公式有 F=GMm/r^2=GM(m/r^2) 因为G、M都是定值所以说F与(m/r^2)成正比。证明:F=ma=(4π^2)K(m/r^2) 其中K=r^3/T^2 F=GM(m/r^2) 所以有 (4π^2)K=GM 即有K=GM/(4π^2) 其中G、(4π^2)皆为常数,所以K只与中心天体M有关。

万有引力的公式

万有引力=GmM/r^2

万有引力公式推导是什么?

万有引力定律推导公式是:根据开普勒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:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到...

如何从开普勒定律推万有引力定律

根据万有引力公式:$F = G\frac{Mm}{r^2}$,其中$r$是行星与中心天体的距离。由于行星绕中心天体做匀速圆周运动,所以轨道半径等于半长轴,即$r = a$。5、将开普勒第三定律代入万有引力公式 将步骤2中的$a^3 = kT^2$代入步骤4中的万有引力公式,得到:$F = G\frac{Mm}{kT^2} 6、...

万有引力公式的公式

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:,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 6.67×10ˆ-11 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...

万有引力公式推导有哪些?

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。

万有引力的推导公式

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:...

牛顿是如何将万有引力公式推导出来的?

从开普勒三定律推出。 简单推导过程如下 设F=GMmR^n(n为R的次方数) 开普勒三定律中说行星运行轨道为椭圆,太阳在椭圆的焦点上 设椭圆长轴短轴焦距分别为abc 则当行星分别位于长轴顶点时,由角动量守恒 (a-c)*v1=(a+c)*v2 (1) 万有引力提供向心力 GMm(a-c)^n=m*v1*v1/r (2...

万有引力公式推导

由牛顿第二定律,可得:F=ma GMm/r²=mv²/r(万有引力提供向心力) ① ∴v=√(GM/r)由v=ωr,代入①式,得:GMm/r²=mω²r ② ∴ω=√(GM/r³)由ω=2π/T,代入②式,得:GMm/r²=m(4π²/T²)r ∴T=√(4π²r...

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