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想必現(xiàn)在有很多小伙伴對(duì)于引力為何與距離的平方成反比 平方反比有何特殊意義方面的知識(shí)都比較想要了解,那么今天小好小編就為大家收集了一些關(guān)于引力為何與距離的平方成反比 平方反比有何特殊意義方面的知識(shí)分享給大家,希望大家會(huì)喜歡哦。
1、我們都知道牛頓的引力方程 F=GMm/r2
2、那為什么引力和距離的平方成反比,而不是距離的立方呢?
3、我可以明確地說(shuō):這沒(méi)有什么太大的意義。這個(gè)公式不是自然規(guī)律的意義,而是前人歸納自然現(xiàn)象而發(fā)明出的量化工具。一定要注意:萬(wàn)有引力的本質(zhì)是表征自然世界內(nèi)物質(zhì)相互吸引的事實(shí)。
4、轉(zhuǎn)載面或真者行引用本稱文內(nèi)容請(qǐng)注明來(lái)源于芝士回制答
5、萬(wàn)物吸引是自然事實(shí),而引力這個(gè)詞就發(fā)明出來(lái)的,萬(wàn)有引力公式也是發(fā)明出來(lái)的量化標(biāo)準(zhǔn)而已。
6、牛頓是建立力學(xué)系統(tǒng)的先行者,雖然前面有阿基米德,多普勒,伽利略等人探索,但是建立力學(xué)的基礎(chǔ)框架是牛頓。
7、牛頓之前的力學(xué)概念還僅僅停留在寬泛的概念上,如何量化力才會(huì)讓物理走向科學(xué)理論的第一步。
8、們工著體開重象光持按識(shí)。
9、那時(shí)間人類已經(jīng)知道浮力,知道了行星運(yùn)動(dòng)的開普勒三大定律,以及明白了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。
10、牛頓出生之后,在某一天看見蘋果落地了。他反問(wèn)自己:為什么蘋果是落下來(lái),而不是飄向天空呢? 在觀察了大量的落體運(yùn)動(dòng)后,牛頓自然而然地歸納出:地球?qū)ξ矬w有吸引作用。
11、而這種作用不僅適用于地球,還適用于宇宙天體運(yùn)動(dòng)。
12、于是牛頓明白了萬(wàn)物皆可吸引的道理。那么牛頓接下來(lái)的任務(wù)就是如何將自己的想法用公式量化出來(lái)。
13、一:質(zhì)量相同的兩個(gè)物體,距離越遠(yuǎn),吸引力就越小,反之亦然
14、二:在距離不變的情況下,物體的質(zhì)量越大,吸引力就越大,反之亦然
15、以行理向只入管取,濟(jì)科元石織京。
16、這個(gè)時(shí)候的牛頓知道:質(zhì)量與引力成正比,距離成反比。如果是你,可能自然而然地會(huì)寫出F=Mm/r的引力公式
17、但這是錯(cuò)的,質(zhì)量和引力成反比沒(méi)問(wèn)題,但是引力和距離真的成反比嗎?
18、要知道我們的宇宙是四維時(shí)空,也就是三維空間加一維時(shí)間。
19、距離和力的大小并不是線性關(guān)系。
20、我們?cè)接昧Υ?,氣球的半徑越大,其表面積就越大,氣球半徑的增大與其表面積的增大是線性關(guān)系,也就是半徑和表面積成正比。
21、可以將氣球看成一個(gè)圓,而圓的表面積公式是S=πr2。
22、而當(dāng)我們的氣球半徑越大,其表面積越大。
23、引力的作用不是既不是一維直線也不是二維平面的。而是三維發(fā)散的,其大小和三維球體的表面積是正比,而不是三維球體的半徑。
24、在球的表面積公式S=πr2中,π是定值。也就是說(shuō)引力是和半徑的平方成正比關(guān)系。
25、所以我們知道了引力和質(zhì)量成正比和距離的平方成反比。
26、自然而然會(huì)寫成F=Mm/r2
27、萬(wàn)有引力公式中還有一個(gè)很重要的系數(shù),那就是引力常數(shù)G。
28、為什么引力公式中要強(qiáng)插這樣一個(gè)常數(shù)來(lái)破壞公式的簡(jiǎn)潔美?
29、其實(shí)這就是為了對(duì)接到其他物理量的一個(gè)抵消項(xiàng)。
30、假如我們計(jì)算人坐汽車的起步時(shí)力—牛頓(力的單位)
31、那么這時(shí)候可以套用F=ma,汽車給人的加速度乘以人的質(zhì)量就是人所承受汽車給予的力。設(shè)人的質(zhì)量70kg,加速度3m/s2,那么這時(shí)候人受力就是210牛
32、這時(shí)候再看看萬(wàn)有引力,如果兩個(gè)質(zhì)量為70kg的人相距1米。在不引入常數(shù)G的情況下,那么他們之間的引力大小就是4900牛。人與人之間的引力比坐汽車受到的力還強(qiáng)大23倍多。這完全不符合常識(shí),現(xiàn)實(shí)生活中引力是非常微弱的。
33、這時(shí)候,要么在F=ma中加入擴(kuò)大項(xiàng)系數(shù),要么就在萬(wàn)有引力公式中加入一個(gè)常數(shù)使其與其他物理量可以完美對(duì)接。引力常數(shù)G就是這樣的作用。
本文到此結(jié)束,希望對(duì)大家有所幫助。
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