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6.3万有引力定律
思考:
1.万有引力定律是否只存在于行星和太阳之间
2.万有引力定律是否适用与行星与卫星及地面上的物体之间呢
不仅存在于太阳和行星之间,同时它存在于世间万物之间
对于行星与卫星之间,地面上的物体之间同样存在着相互作用的
万有引力
万有引力对相对于地面静止的物体产生两个作用效果:一是重力;一是随地球自转的向心力,所以重力是万有引力的一个分力
一、月--地实验介绍:
牛顿根据月球的周期27.3天和轨道半径(60倍R地),计算出了月球绕地球做圆周运动的向心加速度为:
一个物体在地球表面的加速度为:
若把这个物体移到月球轨道的高度,其加速度也应是月球的向心加速度之值,根据开普勒第三定律可以导出:
( ,而 ,则 )
因为月心到地心的距离是地球半径的60倍,即:
两个结果非常接近,这一发现为牛顿发现万有引力定律提供了有利的论据,即地球对地面物体的引力与天体间的引力本质是同一种力,遵循同一规律。
G=6.67×10-11Nm2/kg2,数值上 等于两个质量均为1kg的物体相距1米 时它们之间的相互吸引力。
F=Gm1m2/r2
1. 公式:
2.引力常量:
二、万有引力定律
卡文迪许扭称实验
其意义是用实验证明了万有引力的 存在,使得万有引力定律有了真正 的使用价值。
推动了天文学的发展.
3. 引力常量G的测定方法及意义:
【例1】如图所示, 阴 影区域是质量为M、半径 为R的球体挖去一个小圆 球后的剩余部分. 所挖去 的小圆球的球心O 和大球体球心间的距离是R/2. 求球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力.
题型一 万有引力定律的适用条件及灵活应用
2R
P
O
O
23GMm/100R2
O
O1
7. 万有引力与重力:
深入探究3.万有引力和重力之间有何关系
O
O1
F向
G
7. 万有引力与重力:
F万
【例】设地球的质量为M,赤道半径R,自转周期T,则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为?(式中G为万有引力恒量)
【例】设地球的质量为M,赤道半径R,自转周期T,则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为?(式中G为万有引力恒量)
GMm/R2-4 2mR/T2
3万有引力定律与开普勒第三定律