清華大學(xué)物理學(xué)牛頓和經(jīng)典力學(xué)的成熟(編輯修改稿)
2025-02-12 06:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ： 它沿一個圓軌道繞地球運動。 速度的改變有三種可能： （ 1） v只改變大小，不改變方向； （ 2） v只改變方向，不改變大??； 圓周運動： 物體（質(zhì)點）在向心 力的作用下所作的軌跡是 圓周的運動。 （ 3） v大小方向都改變。 動畫 向心力與向心加速度 ―向心力使物體受到一個指向中心點的吸引 ” 1. 做圓周運動的物體受到的合外力總是指向圓心， 這個力叫做 向心力 。 3. 向心力來源 : 重力、彈力、摩擦力等 . 2. 向心加速度：在向心力作用下物體產(chǎn)生的加速度 Rva 2?３ .萬有引力定律 221RmmGF ? 任何兩天體（包括物體）之間的引力大小與兩個天體質(zhì)量的乘積成正比，與兩天體距離的平方成反比 萬有引力常數(shù) 兩天體（物體）之間的距離 兩個物體的質(zhì)量 萬有引力定律的推導(dǎo) 222 4TRRva ???TRv ?2?21222122222112214:4:TRTRTRTRaa ?? ?? 假定行星以速率 繞太陽作半徑為 R的勻速圓 周運動，則該行星必定受到一個向心力 F的作用。 v32 kRT ?由開普勒第三定律（和諧定律）： 321221?????????????????RRTT212221 :: RRaa ?向心加速度的大小與距離的平方成反比 ?引力是一種與距離平方成反比的力 。 引力大小與質(zhì)量的關(guān)系？ 221RmmGF ?? 根據(jù)牛頓第二定律，可知物體所受的萬有引力與物體的質(zhì)量成正比。 又由第三定律，力來自物體與物體間的相互作用，則物體對地球引力應(yīng)該與地球?qū)ξ矬w的引力相等。 推斷： 任何兩天體間的引力大小與這兩個天體的質(zhì)量乘積成正比，與天體的距離成反比。 （負(fù)號表示為吸引力） 4．萬有引力常數(shù) G的測定 牛頓發(fā)表萬有引力定律后 100多年，英國科學(xué)家卡文迪許于 1798 年用扭秤實驗第一個精確地測量了萬有引力常數(shù) G的數(shù) 值為 : H. Cavendish （ 1731–1810） 卡文迪許扭秤實驗裝置 11107 5 ???G N?m2/kg2 旋吊線 懸吊在半空中可以自由轉(zhuǎn)動的木桿 小鉛球 大鉛球 卡文迪許測得： 卡文迪許扭秤實驗裝置 22 1 1 kgmN 10)6 . 6 7 2 5 9 ( 8 5 ???G 以后近 200年中許多人用相同或不同的方法測量 G值， 1986年，國際科學(xué)聯(lián)盟理事會科技數(shù)據(jù)委員會 （ CODATA） 推薦的數(shù)值為 : 目前的國際公認(rèn)值： 22 1 1 kgmN 106 . 6 7 2 6 ???G 在測得了 G值后 ， 卡文迪許利用實驗測得的 重力加速度 g計算出了地球的質(zhì)量（ 約 60萬億億噸 ），成為第一個“稱”出地球質(zhì)量的人。 在地球上的實驗室里測量幾個鉛球之間的相互作用力，就可以稱出地球的質(zhì)量，這不能不說是個奇跡。然而它的思想基礎(chǔ)和牛頓是一致的，即相信天上人間服從共同的規(guī)律，引力常量的數(shù)值都是一樣的。 實驗的成功，使牛頓萬有引力定律更加完美，卡文迪許的扭秤 實驗被 《 物理學(xué)世界 》 評為歷史上“最美麗”十大物理的實驗之一。 哈雷彗星 海王星 理論預(yù)言的實踐檢驗 ——哈雷彗星 和 海王星 的發(fā)現(xiàn) 海王星的發(fā)現(xiàn)是對牛頓萬有引力理論最有力的支持，被譽為 “ 筆尖上的發(fā)現(xiàn) ” 5．引力理論的成就和意義 萬有引力定律深刻地揭示了宇宙萬物間所遵循的引力規(guī)律，打破了以前人們頭腦中認(rèn)為天體運動與地上物體運動有天壤之別的鴻溝，把天上和人間和諧地統(tǒng)一了起來。 增加了人類 “ 自然界規(guī)律是統(tǒng)一 ” 的信念。
電大資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1