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物理萬有引力公式大全,萬有引力是怎么產生的

  • 物理
  • 2024-01-20

物理萬有引力公式大全?高中物理萬有引力公式 1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)} 2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,那么,物理萬有引力公式大全?一起來了解一下吧。

萬有引力四個公式

高中物理萬有引力公式

1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)}

2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)

3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}

4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3

=16.7km/s

6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}

注:

(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;

(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;

(3)地球同步衛星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;

(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);

(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。

向心力公式

萬有引力公式匯總是:

1、開普勒第三定律

T2/R3=K(=4π2/GM)

R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)。

2、萬有引力定律

F=Gm1m2/r2

G=6.67×10-11N?;m2/kg2,方向在它們的連線上。

3、天體上的重力和重力加速度

GMm/R2=mg

R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)。

4、衛星繞行速度、角速度、周期

V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2

M:中心天體質量。

牛頓普適的萬有引力定律表述如下:

任何兩個質點都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力。該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。

萬有引力定律的發現,是17世紀自然科學最偉大的成果之一。它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一了起來,對以后物理學和天文學的發展具有深遠的影響。它第一次解釋了(自然界中四種相互作用之一)一種基本相互作用的規律,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。

物理萬有引力的公式

萬有引力是由于物體具有質量而在物體之間產生的一種相互作用。它的大小和物體的質量以及兩個物體之間的距離有關。物體的質量越大,它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠,它們之間的萬有引力就越小。兩個可看作質點的物體之間的萬有引力,可以用以下公式計算:F=GmM/r^2,即萬有引力等于引力常量乘以兩物體質量的乘積除以它們距離的平方。其中G代表引力常量,其值約為6.67×10的負11次方單位N·m2/kg2。為英國科學家卡文迪許通過扭秤實驗測得。萬有引力的推導:若將行星的軌道近似的看成圓形,從開普勒第二定律可得行星運動的角速度是一定的,即:ω=2π/T(周期)如果行星的質量是m,離太陽的距離是r,周期是T,那么由運動方程式可得,行星受到的力的作用大小為mrω^2=mr(4π^2)/T^2另外,由開普勒第三定律可得r^3/T^2=常數k'那么沿太陽方向的力為mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2由作用力和反作用力的關系可知,太陽也受到以上相同大小的力。從太陽的角度看,(太陽的質量M)(k'')(4π^2)/r^2是太陽受到沿行星方向的力。因為是相同大小的力,由這兩個式子比較可知,k'包含了太陽的質量M,k''包含了行星的質量m。

萬有引力定律的發現者

萬有引力

1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質量無關)

2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它們的連線上

3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)

4.衛星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s

6.地球同步衛星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度

注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。(3)地球同步衛星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同。(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9Km/S。

機械能

1.功

(1)做功的兩個條件: 作用在物體上的力.

物體在里的方向上通過的距離.

(2)功的大小: W=Fscosa 功是標量 功的單位:焦耳(J)

1J=1N*m

當 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是動力

當 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功

當 派/2<= a <派 W<0 F做負功 F是阻力

(3)總功的求法:

W總=W1+W2+W3……Wn

W總=F合Scosa

2.功率

(1) 定義:功跟完成這些功所用時間的比值.

P=W/t 功率是標量 功率單位:瓦特(w)

此公式求的是平均功率

1w=1J/s 1000w=1kw

(2) 功率的另一個表達式: P=Fvcosa

當F與v方向相同時, P=Fv. (此時cos0度=1)

此公式即可求平均功率,也可求瞬時功率

1)平均功率: 當v為平均速度時

2)瞬時功率: 當v為t時刻的瞬時速度

(3) 額定功率: 指機器正常工作時最大輸出功率

實際功率: 指機器在實際工作中的輸出功率

正常工作時: 實際功率≤額定功率

(4) 機車運動問題(前提:阻力f恒定)

P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)

汽車啟動有兩種模式

1) 汽車以恒定功率啟動 (a在減小,一直到0)

P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f

當F減小=f時 v此時有最大值

2) 汽車以恒定加速度前進(a開始恒定,在逐漸減小到0)

a恒定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實逐漸增加最大

此時的P為額定功率 即P一定

P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f

當F減小=f時 v此時有最大值

3.功和能

(1) 功和能的關系: 做功的過程就是能量轉化的過程

功是能量轉化的量度

(2) 功和能的區別: 能是物體運動狀態決定的物理量,即過程量

功是物體狀態變化過程有關的物理量,即狀態量

這是功和能的根本區別.

4.動能.動能定理

(1) 動能定義:物體由于運動而具有的能量. 用Ek表示

表達式 Ek=1/2mv^2 能是標量 也是過程量

單位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J

(2) 動能定理內容:合外力做的功等于物體動能的變化

表達式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2

適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功

5.重力勢能

(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用Ep表示

表達式 Ep=mgh 是標量 單位:焦耳(J)

(2) 重力做功和重力勢能的關系

W重=-ΔEp

重力勢能的變化由重力做功來量度

(3) 重力做功的特點:只和初末位置有關,跟物體運動路徑無關

重力勢能是相對性的,和參考平面有關,一般以地面為參考平面

重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關

(4) 彈性勢能:物體由于形變而具有的能量

彈性勢能存在于發生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關

彈性勢能的變化由彈力做功來量度

6.機械能守恒定律

(1) 機械能:動能,重力勢能,彈性勢能的總稱

總機械能:E=Ek+Ep 是標量 也具有相對性

機械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)

ΔE=W非重

機械能之間可以相互轉化

(2) 機械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動能和重力勢能

發生相互轉化,但機械能保持不變

表達式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立條件:只有重力做功

萬有引力的計算公式

萬有引力的公式是F=G*(m1*m2)/r^2,該公式描述了兩個物體之間產生的引力大小和距離的關系。

下面將詳細介紹這個公式以及其推導過程。

1.引力的定義和定律

引力是一種相互作用力,是物體之間由于質量而產生的相互吸引的作用力。根據牛頓第一定律,物體靜止或勻速直線運動狀態不變,除非外力作用于其上。因此,如果物體被某種力拉動,它就會加速或改變方向。

牛頓的第二定律表明,物理的動量隨時間的改變率等于受到的合外力。而萬有引力定律是牛頓第二定律的一種特殊情況,描述了物體之間的引力大小和距離的關系。

2.引力公式的推導

萬有引力公式最初由牛頓在1687年提出。為了推導萬有引力公式,我們需要考慮兩個物體之間的相對運動,以及它們之間的引力。假設兩個物體的質量分別為m1和m2,它們之間的距離為r。那么,它們之間的引力可以表示為F。

根據牛頓第三定律,我們可以得到:F=-F'(F和F'分別代表物體1對物體2的引力和物體2對物體1的引力)

我們可以假設兩個物體之間的吸引力是一種標量,也就是說,吸引力不區分方向。

以上就是物理萬有引力公式大全的全部內容,萬有引力公式匯總是:1、開普勒第三定律 T2/R3=K(=4π2/GM)R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)。2、萬有引力定律 F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N?;m2/kg2。

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