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文档简介

关于行星运动的各种动力学解释,17世纪前：,行星理所应当的做这种完美的圆周运动,一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。,受到了来自太阳的类似与磁力的作用。,在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。,受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比。,苹果落地、高处物体落地、月亮绕地旋转这些现象引起了牛顿的沉思。,一、万有引力定律的发现,牛顿的思考：（）“天上的力”和“人间的力”是同一种力吗？（）地球表面的重力是否能延伸到月球轨道？,牛顿的猜想：苹果与月球受到的引力可能是同一种力!,万有引力定律的推导,行星运动的椭圆轨道很接近于圆形轨道，为了使问题简化，我们把行星的运动当作匀速圆周运动。,据开普勒三定律,是个常量,得出结论:,再根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力跟太阳吸引行星的力大小相等、性质相同，故引力也应当和太阳的质量M成正比。因此：,写成等式：,二、万有引力定律1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。,3、G为引力常量,2、表达式：,G称为引力常量，是一个与物质种类无关的普适常量,（2）标准值：G=6.67210 x10-11N.m2/kg2,常用值：G=6.67x10-11N.m2/kg2,单位：,质量m-kg，距离r-m，力F-N；,适用范围,质点质点间的距离,匀质球体球心间的距离,当两物体间距离远远大于物体的尺寸时，物体可看作质点,r,万有引力定律：普遍存在于宇宙间的不同物体,万有引力定律公式：适用于计算两个质点或两个质量分布均匀球体之间的相互作用力,常量G-N./,2,我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？,假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？,F=Gm1m2/r2=6.6710-116060/12=2.410-7(N),2.410-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。,那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？,已知：太阳的质量为M=2.01030kg，地球质量为m=5.81025kg，日地之间的距离为R=1.51011km,F=GMm/R2,=6.6710-112.010306.01024/(1.51011)2,=3.51022(N),3.51022N非常大，能够拉断直径为90km的钢柱。,而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。,三、引力常量的测量扭秤实验（1）实验原理：科学方法放大法,卡文迪许,卡文迪许实验室,（）实验数据G值为6.674510-11Nm2/kg2,（）卡文迪许
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