赤道上空的物体,重力,向心力,引力的关系式是什么

2024-11-23 00:59:37
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回答1:

1. 万有引力
万有引力定律是牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,
F=Gm1m2/r^2
牛顿在推出万有引力定律时,没能得出引力常量G的具体值。G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出。卡文迪许的扭秤试验,不仅以实践证明了万有引力定律,同时也让此定律有了更广泛的使用价值。

2.向心力
向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。“向心力”依据力作用所产生的效果而命名的。
赤道上的物体随地球做匀速圆周运动它的向心力为 F=mrω^2 由于地球的自转角速度很小,所以,向心力极小大约只有万有引力大小的百分之三点五左右,所以一般情况下,我们常常不考虑这个向心力的大小

3.重力
  由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向地心)。地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N

4.关系
重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极以外,地面上其他地点的物体,都随着地球一起,围绕地轴做近似匀速圆周运动,这就需要有垂直指向地轴的向心力,这个向心力只能由地球对物体的引力来提供,地球对物体的引力分解为两个分力,一个分力方向指向地轴,大小等于物体绕地轴做近似匀速圆周运动所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力。
在地球赤道上的物体万有引力的大小,就等于向心力与重力大小之和。

回答2:

  赤道上空的物体绕地球做匀速圆周运动
  引力 F=GMm/r^2
  重力等于万有引力GMm/r^2=mg'
  需要的向心力mv^2/r=m4π^2r/T^2等于GMm/r^2