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万有引力公式m1怎么推出

来源 :华课网校 2024-06-17 07:02:04

万有引力公式是一个重要的自然科学定律,它描述了任何两个物体之间的引力作用。这个公式可以被推导出来,下面我们就来介绍一下它的推导过程。

首先,我们需要了解一些相关的概念。质量是一个物体所具有的惯性和引力作用的物理量,通常用m表示。引力是物体之间的相互作用,通常用F表示。在牛顿的引力定律中,引力的大小与物体的质量及它们之间的距离有关。

在推导万有引力公式时,我们需要引入一个重要的概念——重力常数G。这个常数是一个确定的值,它描述了物体之间的引力作用的强度。通常用克朗之后的公斤-米-秒制单位表示,即N·m²/kg²。

接下来,我们考虑两个质量分别为m1和m2的物体之间的引力作用。根据牛顿的引力定律,这两个物体之间的引力F可以表示为:

F = G * m1 * m2 / r²

其中,r表示两个物体之间的距离。

接着,我们可以将上式中的F代入牛顿第二定律,得到:

F = m1 * a1

其中,a1表示m1所受到的加速度。

将上述两个式子联立,可得到:

m1 * a1 = G * m1 * m2 / r²

化简后,得到:

a1 = G * m2 / r²

这个式子表明,物体m1的加速度与它与物体m2之间的距离的平方成反比,与物体m2的质量成正比。这个结论非常重要,因为它揭示了物体之间的引力作用的本质。

最后,我们可以将上述结论推广到任意两个物体之间的引力作用。如果有n个物体,它们之间的相互作用可以用下面的公式来表示:

F = G * m1 * m2 / r12² + G * m1 * m3 / r13² + ... + G * m(n-1) * mn / r(n-1)n²

这个公式被称为牛顿万有引力定律,它描述了任何两个物体之间的引力作用。最终,我们可以将上述公式进一步化简,得到万有引力公式:

F = G * m1 * m2 / r²

这个公式揭示了物体之间的引力作用的本质,成为了自然科学中不可或缺的定律。

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